céramique

En raison de leurs propriétés chimiques positives, la céramique est particulièrement importante dans la construction d'installations. Les matériaux céramiques conviennent également à la technologie énergétique en raison de leur dureté et de leur résistance à la température exceptionnelles, même lorsqu'ils sont exposés à des milieux agressifs tels que des acides, des alcalis ou des gaz. Des propriétés extrêmement différentes peuvent être obtenues en ajoutant des alliages et des fibres.

Fondamentalement, les céramiques sont divisées en céramiques oxydées et non oxydées. Dans le cas des céramiques oxydiques, les éventuels renforts trichites, c'est-à-dire les renforts fibreux, entrent également en considération comme additif pour déterminer les propriétés chimiques et physiques. Des matériaux bien connus ici sont, par exemple, l'oxyde de zirconium ZrO2, l'oxyde d'aluminium, Al2O3 ou le groupe de sialons à base de nitrure de silicium Si3N4 (céramique non toxique). Ces matériaux sont généralement plus durs et donc plus résistants à l'usure que les métaux durs, mais aussi nettement plus cassants. En raison de ces propriétés, ces matériaux ne peuvent être utilisés comme substrat pour des outils de coupe que dans des conditions de fonctionnement très particulières. Les tranchants ne peuvent pas être aussi tranchants qu'avec du métal dur ou du diamant. En conséquence, ils accumulent des pressions de coupe et des températures d'usinage nettement plus élevées.

Les céramiques non toxiques ont une température nettement plus élevée et surtout une résistance à la corrosion que les céramiques oxydées. Ils ont également une dureté nettement plus élevée que le métal dur et également une dureté plus élevée que la céramique oxydée. Les représentants les plus importants des céramiques non toxiques sont le nitrure de silicium Si3N4 ou encore le tungstène WC ou le carbure de bore BC ou le carbure de silicium SiC. Un sous-groupe de céramiques non toxiques sont les céramiques CMC renforcées de fibres, dans lesquelles des fibres de carbone sont noyées dans un matériau puis siliconées. C'est ainsi, par exemple, que les célèbres disques de frein en céramique, qui ont une dureté extrêmement élevée et une résistance à l'usure extrêmement élevée, sont créés en raison de leur résistance à la température. À l'avenir, les matériaux CMC en particulier seront largement utilisés dans les moteurs ou les turbines à gaz à haut rendement, car seuls ces matériaux peuvent répondre aux exigences de résistance à l'usure à haute température.

Traitement vert proche du contour final

Dans le traitement vert, la céramique est à l'état non cuit. Cette étape est particulièrement importante lors de la fabrication de composants aux géométries complexes. On cherche à réaliser la forme de la pièce à fabriquer la plus proche possible de la forme finale avant frittage. Nous recommandons l'utilisation de nos fraises diamantées Piranha en version rayon complet, queue ou tore. Hufschmied Mini fraises en versions fraises sphériques ou toriques.

Traitement blanc avec une force minimale

Pendant le traitement blanc, la céramique crue cuite est usinée. Ce processus peut être effectué à l'aide des outils de Hufschmied Optimiser la ligne nette. La géométrie très tranchante des arêtes de coupe n'exerce qu'une force minimale sur le composant. Cela empêche de manière fiable que de petites particules se détachent du composant. Ceci est très important car après la cuisson à blanc, presque tout le liant a été retiré de la céramique verte et la structure n'est conservée que par la liaison covalente de la structure cristalline de la céramique. Comme ces efforts ne sont malheureusement que très faibles, il faut veiller à ce que la pression de coupe soit la plus faible possible.

Usinage dur sans dommage

Le traitement dur de la céramique technique a lieu à l'état entièrement cuit. Ici, il est important de ne pas introduire de fissures ou de dommages dans le composant pendant le traitement. Nos fraises PCD et nos forets spéciaux avec pointes PCD pleines ou tranchants PCD frittés sont parfaitement adaptés à cette étape de travail. Seule cette combinaison de matériaux permet de réaliser suffisamment bien un usinage avec une arête de coupe géométriquement définie. Le seul autre type de traitement est l'usinage avec une arête de coupe indéfinie, qui est cependant généralement très lente et donc inefficace. 

Ces types de traitement, tels que le fraisage et le perçage, peuvent être soutenus par l'utilisation de systèmes de vibration à ultrasons, car les micro-vibrations introduisent de petites micro-fissures dans le composé du matériau, ce qui, dans certains cas, facilite grandement l'usinage. Les outils diamantés à arêtes de coupe frittées ou à tête pleine PCD peuvent offrir des avantages d'efficacité significatifs lorsqu'ils sont soumis aux ultrasons. Nos outils de coupe diamantés sont des outils hautes performances revêtus de diamant ou à pointe PCD pour l'usinage de matériaux complexes.