Keramische Erzeugnisse werden in der Regel geformt, indem pulverförmige Rohstoffe in eine Form gegossen und dann bei hohen Temperaturen gesintert werden. Während des Sinterprozesses schrumpfen die keramischen Körper unterschiedlich stark, was eine genaue Kontrolle der Abmessungen der gesinterten Produkte erschwert. Außerdem weisen keramische Werkstoffe eine hohe Härte und Sprödigkeit auf, was die Gewährleistung der geometrischen Genauigkeit und der Oberflächenqualität bei der anschließenden Bearbeitung erschwert. Daher ist die Erforschung keramischer CNC-Bearbeitungstechnologien zur Verbesserung der Bearbeitungseffizienz und -genauigkeit von großer Bedeutung für die Verbesserung der Qualität von Keramikprodukten.

Zu den traditionellen Verfahren der Präzisionskeramikbearbeitung gehören mechanische Methoden wie Drehen, Fräsen und Schleifen. Diese Verfahren sind einfach und hocheffizient, aber für die Bearbeitung komplexer Formen und hochpräziser keramischer Produkte nur schwer einsetzbar. Mit technologischen Fortschritten, CNC-Bearbeitung von Keramik Die Technologie hat sich ständig weiterentwickelt, was zu verschiedenen spezialisierten Bearbeitungstechniken und Verbundwerkstoff-Bearbeitungsmethoden geführt hat.

Mechanische Zerspanungstechnik

Die mechanische Bearbeitungstechnik umfasst traditionelle Verfahren wie Drehen, Fräsen und Schleifen.

Drehen Bearbeitungstechnologie

Das Prinzip der Drehtechnologie ist die Verwendung von Diamantwerkzeugen für die Grobbearbeitung, gefolgt von der Präzisionsdrehbearbeitung mit einkristallinen Diamantwerkzeugen. Aufgrund der hohen Härte und Sprödigkeit keramischer Werkstoffe wird die herkömmliche Drehbearbeitung den Präzisionsanforderungen oft nicht gerecht und leidet unter einer geringen Bearbeitungseffizienz. Um die Präzision beim Drehen zu verbessern, werden in der Regel Werkzeuge aus Hartlegierungen, angemessene Werkzeugparameter und Kühlflüssigkeiten verwendet. In den letzten Jahren wurde die Technologie des wärmeunterstützten Drehens bei der CNC-Keramikbearbeitung eingeführt, bei der die Oberflächentemperatur durch lokale Erwärmung der Keramikteile gemildert wird. Dadurch verändern sich Härte und Festigkeit des keramischen Materials, was die Bearbeitbarkeit verbessert und eine effizientere Bearbeitung ermöglicht.

Fräsen Zerspanungstechnik

Bei der Fräsbearbeitung wird das Werkstück mit Hilfe von Fräsmaschinen bearbeitet, wobei die gewünschte Oberfläche durch die Rotation des Fräsers und die Vorschubbewegung erzielt wird. Obwohl das Fräsen sehr effizient ist, neigen keramische Werkstoffe während der Bearbeitung zu Mikrorissen und Grübchen auf der Oberfläche. Um die Qualität des CNC-Keramikfräsens zu verbessern, optimieren die Forscher die Auswahl von Werkzeugen, Schneidflüssigkeiten, Vorschubgeschwindigkeiten und anderen Parametern, um Defekte während der Bearbeitung zu minimieren.

Schleifen Bearbeitungstechnik

Das Schleifen ist die gängigste Methode der Keramikbearbeitung, bei der in der Regel Diamantschleifscheiben verwendet werden. Während des Schleifvorgangs üben die Schleifkörner Druck auf das keramische Material vor dem Schnitt aus, wodurch das Material abgetragen wird. Übermäßiger Druck während des Schleifens kann jedoch zur Zersplitterung der Keramik führen, und die beim Schleifen entstehende Reibungswärme und Druckspannung kann eine Verformungsschicht bilden, die die Genauigkeit beeinträchtigt. Um die Effizienz des Schleifens zu verbessern, werden in der Regel Schleifmittel wie Borkarbid, Siliziumkarbid und Diamanten sowie hocheffiziente Schleifflüssigkeiten verwendet. Durch den Einsatz von CNC-Technologie beim Schleifen lassen sich die Bearbeitungsparameter präzise steuern, was die Genauigkeit und Effizienz erhöht.

Herausforderungen und Entwicklungen bei der CNC-Bearbeitung von Keramik

Obwohl keramische Werkstoffe aufgrund ihrer hohen Härte und Sprödigkeit in speziellen Umgebungen wie Hochtemperatur, Hochgeschwindigkeit und korrosiven Medien weit verbreitet sind, bleibt es eine Herausforderung, eine hochpräzise und hocheffiziente Bearbeitung zu erreichen. Traditionelle Methoden können bei der CNC-Keramikbearbeitung nicht vollständig ersetzt werden, da jede Methode ihre Vor- und Nachteile hat. Daher ist es bei der eigentlichen Bearbeitung entscheidend, je nach Art des keramischen Materials, der Werkstückform und der Bearbeitungsanforderungen die geeigneten Methoden auszuwählen. Die kontinuierliche Weiterentwicklung der CNC-Bearbeitungstechnologie für Keramik wird die Präzision und Effizienz von Keramikprodukten erheblich verbessern.

Die Verbesserung der Präzision, Effizienz und Zuverlässigkeit der CNC-Keramikbearbeitungstechnologie ist von großer Bedeutung. Obwohl Keramik einzigartige physikalische Eigenschaften aufweist, die die Bearbeitungsverfahren erschweren, hat der Fortschritt in der CNC-Technologie zu kontinuierlichen Verbesserungen und präziseren Kontrollmethoden geführt, die in die traditionellen Bearbeitungstechniken integriert wurden. In Zukunft wird die CNC-Bearbeitungstechnologie für Keramik eine entscheidende Rolle in der Präzisionsfertigung spielen und den technologischen Fortschritt und die Entwicklung der Keramikindustrie vorantreiben.