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先进陶瓷知识问答:铝基碳化硅加工难度大的原因是什么?陶瓷刀具是如何制作的?

先进陶瓷知识问答:铝基碳化硅加工难度大的原因是什么?陶瓷刀具是如何制作的? CERADIR先进陶瓷在线
2022-11-30
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导读:先进陶瓷材料问答知多少,都在CERADIR

以下问题的提问者均来源于知乎平台的各路求学好问者,CERADIR先进陶瓷在线作为一家服务于行业的先进陶瓷 B2B 平台,尽可能解答用户疑难也是我们一直在做的事情!今后每周小编将在这里分享相关问答,欢迎行业内朋友到知乎找我们提问。若有疏漏错误之处,还请各位朋友批评指正,谢谢!


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铝基碳化硅加工难度大的原因是什么?


铝基碳化硅复合材料的两组分(铝合金基体和碳化硅颗粒增强相)之间的硬度和塑性等性能差异巨大,在常规加工中伴随着塑性去除和脆性断裂两种材料去除方式,因此往往发热严重而且表面缺陷和亚表面损伤非常严重。

AlSiC复合材料一般是铸造法或粉末冶金法等制备 ,需要进一步的机械加工达到零件所需的精度和表面粗糙度要求。SiC增强体颗粒比常用的刀具(如高速钢刀具和硬质合金刀具)的硬度高得多,在机械加工的过程 中会引起剧烈的刀具磨损。

PCD金刚石刀具虽然比增强体颗粒的硬度高 ,但硬度值相差不大 ,在切削加工高体分(SiC颗粒含量在 60% ~70%)的颗粒增强AISiC复合材料时仍然会快速磨损 ,且PCD金刚石刀具成本更高。众多研究表明,随着SiC含量的增大(13% ~70%),增强体类型的不同 (主要区别是纤维增强还是颗粒增强),可切削性越来越差 ,加工效率随之降低 ,生产成本快速增加 。若以45#钢的切削性能为1计量 ,此种材料的切削性能仅为 0.05~0.3。因此 ,复合材料的难加工性和昂贵的加工成本限制了AISiC复合材料的广泛应用。

推荐视频《Insaco——为先进陶瓷硬质材料提供高精度制造、加工

目前 ,切削加工是 AlSiC复合材料的主要加工方法,但在切削加工中存在刀具磨损严重和难以获得良好加工表面质量的问题。有研究提出了颗粒增强AlSiC复合材料的铣磨加工方法。这种加工方法使用金刚石砂轮(电镀或烧结)在数控铣床上对工件进行切削加工 ,具有磨削加工中多刃切削的特点 ,又同时具有和铣加工相似的加工路线,可以用于曲面、孔 、槽的加工,在获得较高加工效率的同时,又能保证加工表面质量。


Q from @匿名用户



陶瓷刀具是如何制作的?


陶瓷刀制作视频版:京瓷陶瓷刀 - 从1984年就开始制作

简介:该视频完整地讲述了陶瓷刀从粉末到使用的全过程。

陶瓷刀制作图文版:

陶瓷刀的原材料主要为二氧化锆。

氧化锆粉末先通过高压成型的方式,被压制出一个稳定的刀型来。

暂时定型后,就需要进入烧制工序了。

由于陶瓷刀的硬度比一般的磨刀石都高,二氧化锆的硬度有 8.7,而世界上最硬的天然物质——钻石,它的硬度是 10 。所以要把陶瓷刀磨锋利,就得用附着了金刚石的磨砂轮来打磨硬度超高的陶瓷刀。打磨后还需要人工通过透光的方式看刀刃打磨的厚薄。

陶瓷表面的打 logo ,激光刻字。

最后进行质检,质检合格后,一把陶瓷刀就制作完成了。

Q from @匿名用户


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