テクニカルセラミックス |非常に硬く、温度に強い
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テクニカルセラミック 優れた硬度、耐熱性、化学的安定性が特徴で、要求の厳しい産業用途に最適です。これらの材料は優れた機能を提供します 耐摩耗性と耐腐食性 自動車工学、医療技術、エレクトロニクスなどの分野で使用されています。この記事では、産業におけるテクニカル セラミックスの革新と応用について紹介します。
コンテンツ
- 鋳鉄を旋削するための窒化ケイ素セラミックグレード
- 特許取得済みのテクニカルセラミックは鋼の硬度を超えています
- 内視鏡先端用テクニカルセラミック製マイクロ射出成形
- 高品質の建築材料としてのガラスセラミック
鋳鉄を旋削するための窒化ケイ素セラミックグレード
24.03.2022 年 XNUMX 月 XNUMX 日 | Ceramtec は、以下を含むハイテク切削材料の範囲を拡大しています。 窒化ケイ素セラミック 鋳鉄の高能率旋削加工に適したLKT 100。新しい切削材料は、窒化ケイ素セラミック特有の靭性と耐摩耗性の向上を兼ね備えています。これは、開発者が外側の機能ゾーンの切削材料の組成に影響を与えることができる製造プロセスによって可能になりました。
「新しい切削材料 LKT100 は、優れた耐摩耗性、特に高いノッチ耐摩耗性を備えた非常に優れた靭性を備えています。」と説明します。 ヨハネスシュナイダー、Ceramtecのシニアプロダクトマネージャー切削工具。 「それは大きな材料除去率を可能にし、したがって有利な部品あたりのコストの機械加工結果を可能にします。 GJL材料を滑らかなカットから大きく中断されたカットに旋削およびボーリングするための新しい切断材料を開発しました。
典型的なワークピース たとえば、ブレーキディスク、ブレーキドラム、および鋳鉄製のその他の大量生産されたコンポーネント、またはエンジンドリルアウトする必要があるGJL製のハウジング。 the 材料 LKT100は、粗面化および荒削り仕上げに適しており、許容誤差が不均一で変動し、高い切りくず断面を作成します。」
セラミック切削材料と最大1000m/分の切削速度
新しいセラミック切削材料で作られたインデックス可能なインサートは、外側で特に印象的な特性を備えています。 細かい色のニュアンス セラミック表面のは、耐摩耗性を高めるために新しく開発された処理ステップを示しています。 靭性挙動は維持されます。 これにより、滑らかで連続的な切断から、断続的な切断や大きな切りくず断面まで、幅広い用途が可能になります。 色合いは切断性能を低下させません。
LKT100セラミック切削材料は 400から1000m/分の切断速度 設計。 切削深さは最大4mmで、送りは0,15〜0,5mmです。 最適なデータは、使用目的によって異なります。
特許取得済みのテクニカルセラミックは鋼の硬度を超えています
11.01.2021年XNUMX月XNUMX日| 新しい テクニカルセラミック 金属のようなセラミック グローバルプリカーサーセラミック （GPC）の有利な材料特性を初めて組み合わせる セラミックス と スチール。 新興企業の特許取得済みの高性能セラミックは、多くのアプリケーション分野に新しい視点を提供します。 ローリングエレメント ビスマス 線形システム.
「鋼のようなセラミック材料は、市場ではまったく新しいものです。 これにより、工業生産にまったく新しい可能性が開かれます」とDr.-Ing教授は述べています。 ステファン・ソマー ヴュルツブルク大学-シュヴァインフルト、機械工学部から。
素材 金属のようなセラミック （MLC）は、セラミックの軽量で高硬度を、鋼の弾性係数や熱膨張係数などの機械的パラメータと組み合わせます。 また、製造プロセスにより、ジオメトリのばらつきが大幅に大きくなり、後続の処理の労力が軽減されます。
スチールより軽いテクニカルセラミック
スチールと比較して、テクニカルセラミックMLCは最大50％の重量を節約します。 それにもかかわらず、材料には 1000HVの硬度 オン。 セラミック材料は非常に展性があり、800°Cまでの耐熱性があり、高い耐荷重能力があり、潤滑剤なしでスライドできます。 金属のようなセラミックは、細孔のない状態で製造され、ほぼ正味の形状に成形されます。 これらのテクニカルセラミックを使用して、小規模なシリーズ生産が可能です。
ニアネットシェイプシェーピング
まず第一に、高性能セラミックは一つになります ポリマーベース材料 アクティブフィラーとパッシブフィラーが豊富に含まれています。 これにより、たとえば、押し出しプロセスや射出成形プロセスで、正確でニアネットの形状成形が可能になります。
その後、材料は終わりです 800°Cの温度 セラミック化または熱分解。 フィラーとの化学反応により、ポリマーマトリックスがセラミック製品に変換されます。 5〜8％のボリュームのわずかな減少はすでに考慮されています。 セラミック材料が高精度のコンポーネントを対象としている場合は、すばやく再加工できます。 これにより、1000HVの中程度の硬度などの機械的特性が保証されます。
MLCセラミックのさまざまな用途
さまざまな産業分野のユーザーは、新しいセラミック材料の有利な特性から恩恵を受けています。 MLCは次のコンポーネントに適しています 清潔な部屋と 真空 または腐食性または汚染された環境で。 劣悪な潤滑条件でも、テクニカルセラミックの性能には影響しません。
マッチング その他のアプリケーション テクニカルセラミックも PCBおよび半導体製造, エレクトロニクス、メカトロニクスも 測定および試験技術。 次に、 食品業界、 織物産業、 溶接技術、軽量構造も 医療の、押出機および射出成形機。
内視鏡先端用テクニカルセラミック製マイクロ射出成形
21.04.2020年XNUMX月XNUMX日 | Sembach Technical Ceramics は最近、小型部品の生産を開始しました マイクロ射出成形 手順。マイクロ射出成形はセラミック業界ではまだあまり一般的ではありません。医療技術のメーカーは、テクニカル セラミックスに使用される材料に関する知識がまだ不足していることがよくあります。ただし、これらには多くの利点があります。このため、医療技術における小型コンポーネントに特に適しています。
マイクロ射出成形は、0,01〜0,5 gの部品に使用されます。 一部の部品は非常に小さいため、 虫眼鏡の助けを借りて 認識可能です。 マイクロ射出成形は、射出ユニットが非常に小さいという点で、従来の射出成形とは異なります。 これは、通常のサイズのユニットではなく、射出成形機に統合されています。
このマイクロ射出成形 インジェクションユニット 通常の射出成形技術とは異なる技術に基づいています。 通常のスクリューシャフトの代わりにピストンプレスを使用しています。 ピストンは非常に小さいので、非常に少量の材料を運ぶことができます。 プロセスを監視することが重要です。 小型の射出ユニットにより、最小ピストン運動をスケーリングでき、最小量を測定および監視できます。
医療機器用テクニカルセラミックス
パーツ 医療機器 マイクロ射出成形プロセスが予定されています。 医療部品の製造は、特に直接部品と接触する部品に関しては、敏感な要件の影響を受けます。 体組織 スタンド。 素材はこれに適しています セラミックス、特に生体適合性があり、耐食性と耐摩耗性があるため、通常は酸化物および非酸化物のセラミックです。 マイクロインジェクション成形で作られた典型的な小さな部品は、例えば、低侵襲処置用の内視鏡の先端用のミニチュアブッシング、ペースメーカー、またはミニチュアコンポーネント用のツールです。
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IATF 16949認証
Sembachは、マイクロ射出成形プロセスの厳しい規制を満たしています 認定 たとえば、同社はペースメーカー用のミニチュアブッシングを製造しています。 このパーツの体積は16949 mm13,9です。 重量はわずか3 gです。 マイクロパーツの製造プロセス後の品質管理は、量に応じて、Sembachで目視顕微鏡検査によって、またはカメラシステムを使用した光学0,055％検査として自動的に実行できます。
高品質の建築材料としてのガラスセラミック
04.09.2013/XNUMX/XNUMX |マイカガラスセラミックス「ビトロニット」 ラインバッハ材料センター (WZR) は、デザイナーや開発エンジニアの間でますます人気が高まっています。この非多孔質セラミック材料は、特にプラスチックや金属が限界に達した場合に、代替品として求められています。最高 1000 °C までの耐熱性があり、従来の工具を使用して機械加工できます。現在では、高品質のプロトタイプや、時には驚くべき特性を備えたシリーズ部品の製造に使用されています。
死 セラミック Vitronit は、現代的な高品質の建築材料です。たとえば、電気絶縁も提供する高温耐性コンポーネントが必要な場合は、金属やプラスチックよりも Vitronit が適しています。このガラスセラミックの熱膨張は鋼の熱膨張と非常に似ているため、複合ソリューションも実装できます。 Vitronit のその他の重要な利点には、従来の精密工具による優れた機械加工性が含まれます。
多くの設計者や製品開発者は、プロトタイプを残すだけでなく、すぐに取り付けられるシリーズ部品も残すことが増えています。 ヴィトロニック 生産する。 Ra <0,2 μm の表面品質を達成できます。
成形後の焼成工程は不要です。すぐに取り付けられる顧客部品には、電気部品や断熱部品などがあります。 成形品、頻繁な温度変化、腐食、化学物質に対する高い耐性により、使用する価値があることが証明されなければなりません。フランジ、充電要素、摩耗部品、および接続および駆動要素 (ネジ、ねじ付きロッド) もこのガラスセラミックから作られています。 Vitronit の建設的な可能性は、まだまだ尽きません。
材質は標準で白色で、非多孔質でガスを発生しません。材料の密度は次のとおりです。 2,66 g / cm3 9,5 x 10間の熱膨張係数-6K-1 および11,3 x 10-6K-1、 熱伝導率は1,72 W / mK（25°Cで）です。 特に注目に値するのは、12 kV / mmの絶縁破壊強度、120 MPaの曲げ強度、および450 MPaの圧縮強度です。 その強度値により、ビトロナイトはセラミック材料の酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムよりもわずかに低くなります。
出典: この記事は、Ceramic、Ceramtec、Sembach、WZR の企業からの情報に基づいています。
