ceramica

Grazie alle loro proprietà chimiche positive, la ceramica è particolarmente importante nella costruzione di impianti. I materiali ceramici sono adatti anche per la tecnologia energetica grazie alla loro eccezionale durezza e resistenza alla temperatura, anche se esposti a mezzi aggressivi come acidi, alcali o gas. È possibile ottenere proprietà estremamente diverse aggiungendo materiali in lega e fibra.

Fondamentalmente, le ceramiche sono divise in ceramiche ossidiche e non ossidiche. Nel caso della ceramica ossidica, anche gli eventuali rinforzi whisker, cioè rinforzi in fibra, vengono presi in considerazione come additivo per la determinazione delle proprietà chimico-fisiche. Materiali ben noti qui sono, ad esempio, ossido di zirconio ZrO2, ossido di alluminio, Al2O3 o il gruppo di sialon a base di nitruro di silicio Si3N4 (una ceramica non tossica). Questi materiali sono generalmente più duri e quindi più resistenti all'usura dei metalli duri, ma anche molto più fragili. A causa di queste proprietà, questi materiali possono essere utilizzati solo come substrato per utensili da taglio in condizioni operative molto speciali. I taglienti non possono essere così affilati come con il metallo duro o il diamante. Di conseguenza, generano pressioni di taglio e temperature di lavorazione significativamente più elevate.

Le ceramiche atossiche hanno una temperatura notevolmente più elevata e soprattutto una resistenza alla corrosione rispetto alle ceramiche ossidiche. Hanno anche una durezza significativamente maggiore rispetto al metallo duro e anche una durezza maggiore rispetto alle ceramiche ossidiche. I rappresentanti più importanti delle ceramiche non tossiche sono il nitruro di silicio Si3N4 o anche il WC di tungsteno o il carburo di boro BC o il carburo di silicio SiC. Un sottogruppo delle ceramiche non tossiche sono le ceramiche CMC rinforzate con fibre, in cui le fibre di carbonio sono incorporate in un materiale e quindi siliconate. È così che, ad esempio, vengono creati i famosi dischi freno in ceramica, che hanno una durezza enormemente elevata e una resistenza all'usura enormemente elevata, grazie alla loro resistenza alla temperatura. In futuro, i materiali CMC in particolare avranno un elevato grado di utilizzo in motori ad alta efficienza o turbine a gas, poiché solo questi materiali possono soddisfare i requisiti di resistenza all'usura alle alte temperature.

Lavorazione verde vicino al contorno finale

Nella lavorazione a verde, la ceramica è allo stato crudo. Questo passaggio è particolarmente importante quando si producono componenti con geometrie complesse. Si cerca di produrre la forma del componente da fabbricare il più vicino possibile alla forma finale prima della sinterizzazione. Consigliamo l'uso delle nostre frese Piranha diamantate nelle versioni a raggio completo, gambo o toro. Hufschmied Mini frese in versione sferica o torica.

Lavorazione del bianco con forza minima

Durante la lavorazione del bianco, la ceramica verde cotta viene lavorata a macchina. Questo processo può essere eseguito utilizzando gli strumenti di Hufschmied Ottimizza la linea nitida. La geometria del tagliente molto affilata esercita solo una forza minima sul componente. Ciò impedisce in modo affidabile la fuoriuscita di piccole particelle dal componente. Questo è molto importante perché dopo la cottura bianca quasi tutto il legante è stato rimosso dalla ceramica verde e la struttura è preservata solo attraverso il legame covalente della struttura cristallina della ceramica. Poiché queste forze sono purtroppo solo di natura molto piccola, è necessario prestare attenzione per garantire che la pressione di taglio sia la più bassa possibile.

Lavorazione dura senza danni

La dura lavorazione della ceramica tecnica avviene allo stato completamente cotto. Qui è importante non introdurre crepe o danni nel componente durante la lavorazione. Le nostre frese in PCD e le nostre punte speciali con punte piene in PCD o taglienti in PCD sinterizzato sono perfettamente adatte a questa fase di lavoro. Solo questa combinazione di materiali è in grado di eseguire sufficientemente bene la lavorazione con un tagliente definito geometricamente. L'unico altro tipo di lavorazione è la lavorazione a tagliente indefinito, che però è solitamente molto lenta e quindi poco efficiente. 

Questi tipi di lavorazione, come la fresatura e la foratura, possono essere supportati dall'utilizzo di sistemi di vibrazione ad ultrasuoni, in quanto le microvibrazioni introducono piccole microfessurazioni nella mescola del materiale, che in alcuni casi rendono molto più agevole la lavorazione. Gli utensili diamantati con i taglienti sinterizzati o con PCD a testa piena possono offrire notevoli vantaggi di efficienza se sottoposti ad ultrasuoni. I nostri utensili da taglio diamantati sono utensili ad alte prestazioni con rivestimento diamantato o PCD per la lavorazione di materiali complessi.