Usinagem CNC de cerâmica:outra opção para solução de fabricação personalizada

Às vezes, pode ser uma tarefa bastante complicada escolher o melhor material para o seu processo de fabricação. Devido às propriedades específicas que as cerâmicas possuem, elas podem ser exatamente os materiais que você precisa. Os oleiros utilizam amplamente a cerâmica para fabricar tijolos, cerâmicas, facas e até relógios, entre outros. Embora os ceramistas costumavam fazer cerâmica usando um forno, os fabricantes estão dando um passo adiante para modernizar o processo de usinagem CNC de cerâmica, adotando o método de usinagem, que oferece melhores designs e um acabamento suave.

Devido às suas diferentes formas e designs, a usinagem de peças cerâmicas pode ser um pouco desafiadora. No entanto, você pode gerenciar os desafios de maneira eficaz, entendendo os processos de usinagem e o tipo de cerâmica a ser projetada. Assim, aqui você conhecerá as diferentes aplicações da cerâmica, suas características, seu processo de usinagem, entre outros. Agora, vamos começar.

Aplicação de peças de cerâmica

Os maquinistas usaram a usinagem de cerâmica CNC para fornecer muitos produtos em diferentes indústrias com alto sucesso. Esta é a durabilidade e excelentes propriedades de dureza. Exemplos de algumas indústrias de usinagem de cerâmica CNC têm importância incluem:

1. Aplicativos médicos

Os maquinistas usaram esse processo de fabricação para fabricar muitos produtos, como a biocerâmica. Os profissionais de saúde podem usar esses tipos especiais de cerâmicas como implantes no corpo sem que ocorra nenhum tipo de reação adversa. Outra área que os profissionais de saúde os utilizam é ​​em aplicações odontológicas. Os maquinistas fazem implantes dentários usando cerâmicas como a zircônia. Estes implantes dentários são bastante duradouros graças à sua alta resistência ao desgaste.

2. Aplicações Industriais

A usinagem CNC de cerâmica também obteve sucesso em áreas onde os maquinistas precisam fazer peças industriais complexas e de alta precisão. As peças feitas de cerâmica também têm alta resistência ao desgaste, o que as torna um alvo fácil para peças destinadas a durar por algum tempo.

3. Aplicativos eletrônicos

Os maquinistas também usam usinagem CNC de cerâmica para diferentes peças elétricas que exigem um alto nível de complexidade e resistência ao desgaste. Devido às suas propriedades de isolamento elétrico, ele ainda o torna um candidato melhor para evitar riscos elétricos.

Características da cerâmica

Como todos os outros materiais, a cerâmica também possui características incríveis que os destacam. Vamos discorrer sobre algumas das vantagens e desvantagens que a cerâmica possui devido às suas características. Eles incluem:

Prós da cerâmica

1. Isolador elétrico :as cerâmicas são ótimos isolantes elétricos e, por esse motivo, encontraram seu uso no isolamento de fios e componentes críticos. Eles fornecem melhor isolamento elétrico do que a maioria dos outros materiais isolantes usados.
2. Isolamento Térmico :a cerâmica pode suportar uma temperatura muito alta.
3. Durabilidade :a cerâmica não se danifica facilmente. Eles são duradouros e resistentes. Eles podem suportar ciclos térmicos repetidos e extremos e fricção. É por isso que eles são adequados para peças de máquinas que exigem atrito.
4. quimicamente inerte :são quimicamente inertes; assim, eles são resistentes à corrosão. Como as cerâmicas não reagem a outros produtos químicos, elas protegem os instrumentos sensíveis da contaminação.
5. Excelente dureza e resistência :A cerâmica é conhecida por sua incrível dureza e resistência. Eles têm uma ótima relação resistência/densidade em comparação com a maioria das ligas de engenharia modernas.
6. Acessível :A cerâmica é mais barata do que vários outros materiais, dependendo da aplicação. Por exemplo, instalar ladrilhos cerâmicos é mais barato do que carpete ou piso de madeira.
7. Cor :A cerâmica mantém a cor por um período mais longo em comparação com outros materiais como cimento e pedra. Se você pintar um material cerâmico, a cor grudará nas superfícies e permanecerá sem lavar nos próximos anos. É por isso que muitos preferem usá-lo para decorações de interiores, como paredes e pisos, para manter uma coloração brilhante por anos.
8. Fácil de limpar :A cerâmica não retém resíduos e cheiros de alimentos, bebidas e produtos químicos. São resistentes a manchas e muito fáceis de limpar. Assim, são boas opções para pisos de banheiros, pisos de cozinhas, hospitais e asilos.

Desvantagens da cerâmica

1. Baixa resistência ao cisalhamento e tração :A resistência da cerâmica é menor do que a dos metais. Assim, em locais onde é necessária alta resistência à tração, os metais geralmente são preferidos.
2. Alta fragilidade :As cerâmicas são frágeis e têm ductilidade muito baixa em comparação com os metais. A baixa ductilidade das cerâmicas se deve às suas ligações covalentes e iônicas, que são ligações muito fortes que só se ligam em uma direção específica. Portanto, a cerâmica pode rachar quando atingida por objetos pesados ​​e isso pode resultar em danos permanentes.
3. É difícil controlar as tolerâncias dimensionais da cerâmica durante o processamento.

Materiais Cerâmicos Técnicos

Materiais cerâmicos técnicos são utilizados na fabricação de produtos para torná-los mais leves, duráveis, mais eficientes, reduzir os intervalos de manutenção e reduzir os custos operacionais do produto. Os maquinistas usam esses materiais como substitutos para metais, materiais refratários e polímeros. Eles devem isso à sua capacidade de suportar uma alta temperatura, recurso de superdureza e excelente isolamento elétrico.

A seguir estão alguns dos materiais cerâmicos técnicos utilizados para usinagem cnc cerâmica:

1. Shapal Hi-M Soft (nitreto de alumínio usinável):Este tipo híbrido de cerâmica de nitreto de alumínio (AlN) é conhecido por oferecer alta condutividade térmica e resistência mecânica.

2. Nitreto de Boro (BN):Ao contrário de outros materiais cerâmicos tradicionais, o BN é um material cerâmico sintético avançado com uma condutividade térmica muito alta. Este material vem na forma sólida e em pó.
3. CeramaSil-N (Nitreto de Silício):Este é um dos mais versáteis de todos os materiais cerâmicos técnicos. É excelente por ter uma combinação de propriedades térmicas, mecânicas e elétricas.

4. Zirconia:A zircônia se destaca da cerâmica tradicional, que é dura e quebradiça. Oferece alta flexibilidade, alta resistência e resistência ao desgaste.

5. DuraWear (Compósito de carboneto de boro e carboneto de silício):Este material de usinagem de cerâmica também é conhecido como diamante negro por sua cor preta e excelente dureza. Os maquinistas classificam-no atrás do diamante e do nitreto de boro cúbico como o terceiro material mais duro. Portanto, é um material importante usado para muitas aplicações de alto desempenho onde é necessária dureza extra.

Projeto e usinagem de cerâmica

Existem propriedades intrínsecas específicas da cerâmica que você deve considerar ao projetar um produto. Lembre-se que a cerâmica é muito frágil; portanto, eles podem quebrar facilmente. Portanto, é crucial evitar que o estresse se concentre em apenas um ponto específico. As dicas a seguir ajudarão na usinagem de cerâmica CNC:

1. Converter tensão de tração em tensão de compressão:isso dará ao material a capacidade de absorver mais tensão sem quebrar.
2. Evite bordas longas e pontiagudas.
3. Use design modular.

4. Use designs redondos em vez de designs ovais.
5. Em vez de usar cantos internos afiados, use raios de canto ou bolsos de canto.
6. Certifique-se de que as distâncias dos furos não sejam muito próximas.

7. Evite mudanças bruscas de seção transversal.
8. Em vez de usar designs e formas de parede complicados, use designs simples.
9. Use o interior arredondado e as aberturas em vez de cantos e arestas vivas.

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Conclusão

A utilização da cerâmica estende-se a diversas indústrias devido à sua durabilidade, dureza e resistência, e quimicamente não reativa, entre outras características. Os fabricantes os usam nas indústrias biomédica, aeroespacial e eletrônica. No entanto, por melhor que a cerâmica seja, como qualquer outro material, ela também tem seus contras, como alta fragilidade, baixo cisalhamento e resistência à tração. No entanto, você pode controlar isso se seguir as etapas e dicas corretas durante o processo de usinagem CNC de cerâmica.

Perguntas frequentes

P :Como são feitas as cerâmicas?

A :Os fabricantes fazem cerâmica com uma mistura de argila, pós, elementos de barro e água. Eles moldam a mistura nas formas desejadas. Uma vez que a cerâmica obtém sua forma, os oleiros a expõem a um forno de alta temperatura chamado forno para secar. Eles então o cobrem com desenhos decorativos adequados.

P :Por que a cerâmica é frágil?

A :A cerâmica é quebradiça por causa de suas ligações químicas. Os átomos das cerâmicas são quimicamente ligados por ligações iônicas e covalentes, que são ligações estáveis ​​que só se ligam em uma determinada direção.