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精密在线陶瓷CNC加工服务

精密在线陶瓷CNC加工服务提供高精度、复杂设计能力及优异的表面质量。服务支持快速原型制作、缩短交期、降低生产成本,并能精准加工复杂且难加工的陶瓷材料。
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关于陶瓷CNC加工

陶瓷CNC加工具有高精度、复杂设计能力及优异表面质量。能制造复杂的陶瓷零件并实现严格公差,确保耐磨、热稳定和耐用性,适用于需要高性能的工业应用。
关于陶瓷CNC加工

类别

描述

加工性能

陶瓷CNC加工涉及加工氧化铝、氧化锆、碳化硅等硬而脆的材料。这些陶瓷具有高耐磨性、热稳定性和低热膨胀率,但易在应力下开裂。加工通常需要使用金刚石或硬质合金等专用刀具,并精确控制以避免材料破损。

加工参数

关键加工参数包括切削速度、进给速度和切削深度,需优化以防止开裂并确保表面光洁。通常采用低切削速度和细进给,以减少热量产生,刀具设计需适应陶瓷的硬度和耐磨性。冷却液常用以降低温度。

注意事项

加工陶瓷时,避免过热、振动和机械应力以防止断裂。应使用金刚石涂层或硬质合金刀具,在受控条件下加工,辅以冷却液或气流降低热冲击。夹具刚性对于保证高精度也至关重要。

常用陶瓷材料

常用陶瓷材料具备极高硬度、高温耐受性、耐磨性及化学稳定性。其耐用性适合航空航天、汽车、电子及医疗等要求高精度和可靠性的领域。

陶瓷种类

抗拉强度
(MPa)

屈服强度
(MPa)

疲劳强度
(MPa)

延伸率
(%)

硬度
(HRC)

密度
(g/cm³)

应用

氧化锆
(ZrO2)

100-1400

900-1200

200-400

0.1-0.3

12-13

5.6-6.1

牙冠、氧气传感器、燃料电池部件、耐磨零件

氧化铝
(Al2O3)

250-400

200-350

100-150

0.1-0.2

15-20

3.7-4.0

电绝缘体、切削工具、轴承、密封件

氮化硅
(Si3N4)

900-1400

800-1200

200-600

2-3

25-30

3.1-3.2

涡轮部件、机械密封、轴承、航空航天零件

氮化铝
(AlN)

400-800

300-500

100-250

0.1-0.5

15-20

3.2-3.3

半导体封装、散热器、电路板、电力电子

碳化硅
(SiC)

400-600

300-500

200-500

0.1-0.3

25-30

3.1-3.2

刹车盘、离合器、工业泵、电力电子

氮化硼
(BN)

200-350

150-250

50-150

1-2

20-25

2.3-2.4

换热器、坩埚、模具、航空航天部件、半导体应用

典型陶瓷CNC加工案例

典型陶瓷CNC加工案例展示了制造高精度、耐用零件及严格公差的能力。案例体现了氧化锆和氮化硅在航空航天、电子及医疗行业中的应用,确保在极端条件下的卓越性能。
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陶瓷CNC加工参数建议

陶瓷CNC加工参数建议确保加工精度、效率及材料完整性。优化主轴功率、进给速度、切削深度和刀具选择,降低刀具磨损、防止开裂、提升表面质量,同时通过冷却及振动控制提升加工表现。

参数

推荐范围/数值

说明

主轴功率

3 kW 至 5 kW

更高的主轴功率保证有效切削硬质陶瓷,避免损坏刀具和工件。

主轴转速

5000 至 12000 RPM

较高转速提高材料去除率,但过高会导致刀具过度磨损或开裂。

进给速度

0.05 mm/min 至 0.5 mm/min

较慢进给速度减少材料崩裂或开裂,确保陶瓷平滑切削。

步距

0.05 mm 至 0.1 mm

较小步距有助于提升表面质量和精度,减少材料应力。

切削深度

0.2 mm 至 2 mm

浅切削有助于减少应力防止开裂,深切削风险刀具损坏。

冷却方式

空气冷却或极少量冷却液

陶瓷对传统冷却液反应不佳,推荐空气冷却以防开裂。

刀具材料

金刚石涂层或硬质合金刀具

金刚石刀具适用于硬质陶瓷,寿命长且切削效率高。硬质合金刀具适合较软陶瓷。

刀具直径

0.5 mm 至 6 mm

小直径刀具用于复杂陶瓷零件,高精度,大直径刀具用于粗加工。

刀具几何形状

正前角刀具

正前角设计降低切削力,减少脆性陶瓷断裂风险。

切削速度

100 至 200 m/min

适中切削速度平衡去除率,避免过度热应力损坏陶瓷。

切屑负荷

0.01 mm 至 0.1 mm

低切屑负荷保证对精密陶瓷零件的控制,防止开裂。

振动控制

防振刀具

振动控制确保切削平稳,降低脆性陶瓷零件损坏风险。

加工策略

顺铣

顺铣提高材料去除效率,降低断裂风险。

工件夹持

真空或机械夹具

合适夹持减少振动与位移,提高精度并防止陶瓷破损。

陶瓷加工建议

陶瓷加工提供高精度、耐用性和极端条件下优异性能。关键建议包括保持适当公差、使用专用刀具,遵守最小壁厚及零件尺寸规范,确保航空航天和医疗等行业的可靠且成本效益高的生产。

公差类型

推荐范围/数值

说明

一般公差

±0.1 mm 至 ±0.2 mm

陶瓷脆性强,过紧公差易开裂。一般公差保证可制造性且不影响材料完整性。

精密公差

±0.05 mm 至 ±0.1 mm

精密加工保证紧密配合和高性能零件,适用于航空、医疗和汽车领域。

最小壁厚

1.5 mm 至 2 mm

薄壁可能降低陶瓷结构完整性,确保最小壁厚可提升耐用性和强度。

最小钻孔尺寸

0.5 mm 至 1 mm

过小钻孔易导致材料破裂或刀具磨损,最小钻孔尺寸保证加工效率和材料完整性。

最大零件尺寸

250 mm 至 300 mm

由于陶瓷脆性及刀具限制,大尺寸零件难加工。保持较小尺寸有利精度和降低破损风险。

最小零件尺寸

2 mm 至 5 mm

过小零件难以操作且易碎,最小尺寸保证加工稳定性。

生产批量

低至中批量(100至500件)

陶瓷加工耗时长,高批量生产难度大。低中批量更具成本效益。

原型制作

1-10件

快速迭代生产功能性零件,适合设计和功能测试,陶瓷限量制作可行。

低批量

10-100件

低批量适合定制陶瓷零件,灵活且成本效率高,保证质量。

高批量

不建议用于陶瓷

高批量陶瓷加工成本高,材料浪费大,机床磨损及换刀频繁。适合耐用且不易脆裂材料。

交期

1 至 4 周

陶瓷加工复杂且需专用刀具,交期通常较长。

表面光洁度

Ra 0.2 µm 至 Ra 1.6 µm

光滑表面提升陶瓷零件性能和耐用性,特别适用于密封、轴承及医疗设备。

刀具类型

金刚石涂层刀具,硬质合金刀具

金刚石刀具切削效率高、寿命长,硬质合金刀具同样有效但磨损较快。

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