CNC-Bearbeitung von Siliziumnitridkeramik

CNC-Bearbeitung von Siliziumnitridkeramik für die Industrie

Wir bieten professionelle CNC-Bearbeitungsdienstleistungen für Siliziumnitridkeramik (Si3N4) und liefern eine stabile und kontrollierbare Fertigung von Präzisionskeramikteilen für Anwendungen mit hohen Temperaturen, hoher Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Beschreibung
Siliziumnitrid bietet hervorragende mechanische Eigenschaften und Thermoschockbeständigkeit, aber seine Sprödigkeit und hohe Härte stellen höhere Anforderungen an die Bearbeitungsprozesse. Durch die Kombination von Spezialmaschinen, Diamantwerkzeugen und fortschrittlichen Techniken können wir die Lieferanforderungen für Keramikteile mit komplexen Geometrien und hoher Präzision erfüllen.

Ausstattung und Prozessfähigkeiten:

  1. Maschinen und Werkzeuge: Wir sind mit starren CNC-Schleifmaschinen, CNC-Fräsmaschinen in Verbindung mit Ultraschallvibrations-/Kühlhilfssystemen sowie Diamantschleifscheiben und Diamantwerkzeugen ausgestattet, die für die präzise Materialabtragung von harten und spröden Werkstoffen geeignet sind.
  2. Bearbeitungsverfahren: Wir unterstützen Diamantschleifen, ultraschallunterstützte Bearbeitung (USM), Präzisionsfräsen, Drahtschneiden als alternatives Verfahren, Präzisions-EDM-Umformung (für leitfähige beschichtungsunterstützte Verfahren) sowie anschließendes Feinpolieren und chemisch-mechanisches Polieren (CMP).
  3. Nachbearbeitung: Wir bieten Nachbehandlungen nach dem Sintern, Heißisostatisches Pressen (HIP), Präzisionsschleifen, Läppen und Polieren sowie Oberflächenversiegelungen/-beschichtungen zur Verbesserung der Dichte, Oberflächenqualität und Lebensdauer.

CNC-Bearbeitung von Siliziumnitridkeramik, Materialien und Anwendungsszenarien:

  1. Geeignete Materialien: Siliziumnitrid (Si3N4) und dessen Verbundkeramiken.
  2. Typische Anwendungen: Hochtemperaturlager, Gleitringdichtungen, Turbinen- und Heißendkomponenten, verschleißfeste Teile, Brennkammerkomponenten, Halbleiterfertigungsvorrichtungen sowie Präzisionsmaschinen- und Instrumententeile – alle Szenarien, die Wärmebeständigkeit, Verschleißfestigkeit und hohe Ermüdungslebensdauer erfordern.

Empfehlungen für die Konstruktion und Überlegungen zur Fertigung:

  1. Überlegungen zur Sprödigkeit: Siliziumnitrid ist ein hartes und sprödes Material; bei der Konstruktion sollten übermäßig dünne Wände vermieden, scharfe Ecken mit Verrundungen versehen und Spannungskonzentrationen reduziert werden, um das Bruchrisiko zu verringern.
  2. Optimierung der Herstellbarkeit: Wir empfehlen, während der Konstruktionsphase DFM-Bewertungen durchzuführen, die Wandstärken angemessen zu gestalten, die Übergangsverrundungen zu vergrößern, die Tiefe extrem feiner Tiefbohrungen zu begrenzen oder diese durch Montagestrukturen zu ersetzen, um die Bearbeitungsschwierigkeiten und -kosten zu reduzieren.
  3. Werkzeuge und Vorrichtungen: Verwenden Sie spezielle Diamantwerkzeuge und robuste Vorrichtungen, stellen Sie geeignete Vorschub- und Schnittparameter ein und wenden Sie geeignete Kühl-/Schmierstrategien an, um Oberflächenrisse und Ausbrüche zu vermeiden.

Qualitätskontrolle und Inspektion:

  1. Prüfgeräte: Wir sind mit optischen Messgeräten, Oberflächenprofilometern, Koordinatenmessgeräten (ausgewählt entsprechend den Teileeigenschaften), Mikroskopen für die Sichtprüfung und bei Bedarf mit CT-Prüfgeräten für die zerstörungsfreie Prüfung ausgestattet, um Maß-, Oberflächen- und innere Fehler zu erkennen.
  2. Dokumentation und Rückverfolgbarkeit: Wir stellen Erstmusterprüfberichte (FAI), Chargenprotokolle und die erforderlichen physikalischen/materiellen Zertifizierungsdokumente zur Verfügung, um die Anforderungen unserer Kunden hinsichtlich der Integration und Validierung von Qualitätssystemen zu unterstützen.