陶瓷 CNC 加工：定制制造解决方案的另一种选择
有时，为您的制造过程选择最佳材料可能是一项相当繁琐的任务。由于陶瓷具有的特定特性，它们可能正是您需要的材料。陶艺家广泛使用陶瓷来制造砖块、陶器、刀具，甚至钟表等。虽然陶工过去使用窑炉制作陶瓷，但制造商正在进一步通过采用加工方法对陶瓷 CNC 加工工艺进行现代化改造，为您提供更好的设计和光滑的光洁度。
由于其不同的形式和设计，加工陶瓷零件可能有点挑战性。但是，您可以通过了解加工过程和要设计的陶瓷种类来有效地应对挑战。因此，在这里，您将了解陶瓷的不同应用、特性和加工工艺等。现在，让我们开始吧。
陶瓷零件应用
机械师已使用 CNC 陶瓷加工在不同行业提供了大量产品，并取得了很高的成功。这就是耐久性和优异的硬度特性。 CNC陶瓷加工具有重要性的一些行业的例子包括：
1. 医疗应用
机械师已经使用这种制造工艺制造了许多产品，例如生物陶瓷。卫生专业人员可以将这些特殊类型的陶瓷用作体内植入物，而不会发生任何类型的不良反应。卫生专业人员使用它们的另一个领域是牙科应用。机械师使用氧化锆等陶瓷制造牙科植入物。这些牙种植体具有很高的耐磨性，因此非常耐用。
2. 工业应用
陶瓷 CNC 加工在机械师需要制造复杂、高精度工业零件的领域也取得了成功。由陶瓷制成的零件还具有很高的耐磨性，这使得它们很容易成为需要使用一段时间的零件的目标。
3. 电子应用
机械师还对需要高度复杂性和耐磨性的不同电气零件使用陶瓷 CNC 加工。由于其电绝缘特性，它甚至使其成为防止电气危害的更好选择。
陶瓷的特性
与其他所有材料一样，陶瓷也具有令人难以置信的特性，使其脱颖而出。我们将阐述陶瓷由于其特性而具有的一些优点和缺点。它们包括：
陶瓷的优点
- 电绝缘体 ：陶瓷是很好的电绝缘体，因此，它们已被用于绝缘关键电线和组件。与使用的大多数其他绝缘材料相比，它们提供更好的电气绝缘。
- 隔热 ：陶瓷可以承受非常高的温度。
- 耐用性 ：陶瓷不易损坏。它们经久耐用。它们可以承受反复和极端的热循环和摩擦。这就是为什么它们适用于需要摩擦的机器零件。
- 化学惰性 ：它们是化学惰性的；因此，它们耐腐蚀。由于陶瓷不会与其他化学物质发生反应，因此它们可以保护敏感仪器免受污染。
- 极佳的硬度和强度 ：陶瓷以其令人难以置信的硬度和强度而闻名。与大多数现代工程合金相比，它们具有出色的强度密度比。
- 实惠 ：根据应用，陶瓷比其他几种材料便宜。例如，安装瓷砖比地毯或硬木地板便宜。
- 颜色 ：与水泥和石头等其他材料相比，陶瓷保持颜色的时间更长。如果你在陶瓷材料上涂漆，颜色会粘在表面上，并且在未来几年内都不会被清洗。这就是为什么许多人更喜欢将它用于墙壁和地板等室内装饰，以保持多年的鲜艳色彩。
- 易于清洁 ：陶瓷不会保留食物、饮料和化学品的残留物和气味。它们具有防污性且非常易于清洁。因此，它们是浴室地板、厨房地板、医院和疗养院的理想选择。
陶瓷的缺点
- 低剪切和拉伸强度 ：陶瓷强度低于金属。因此，在需要高抗拉强度的地方，通常首选金属。
- 高脆性 ：与金属相比，陶瓷易碎，延展性非常低。陶瓷的低延展性是由于它们的共价键和离子键，它们是非常强的键，只能在特定方向键合。因此，陶瓷在受到重物撞击时会破裂，并可能导致永久性损坏。
- 在加工过程中控制陶瓷的尺寸公差很困难。
技术陶瓷材料
技术陶瓷材料用于产品制造，使产品更轻、更耐用、更高效、减少维护间隔并降低产品的运营成本。机械师使用这些材料作为金属、耐火材料和聚合物的替代品。这归功于它们能够承受高温、超硬特性和出色的电绝缘性。
以下是一些用于陶瓷cnc加工的技术陶瓷材料：
- Shapal Hi-M Soft（可加工氮化铝）：这种混合类型的氮化铝 (AlN) 陶瓷以提供高导热性和机械强度而闻名。
- 氮化硼 (BN)：与其他传统陶瓷材料不同，BN 是一种先进的合成陶瓷材料，具有极高的导热性。这种材料以固体和粉末形式出现。
- CeramaSil-N（氮化硅）：这是所有技术陶瓷材料中用途最广泛的一种。它具有出色的热、机械和电气特性组合。
- 氧化锆：氧化锆从坚硬易碎的传统陶瓷中脱颖而出。它具有高柔韧性、高强度和耐磨性。
- DuraWear（碳化硼和碳化硅复合材料）：这种陶瓷加工材料也因其黑色和极好的硬度而被称为黑钻石。机械师将其列为第三硬材料，仅次于金刚石和立方氮化硼。因此，它是一种重要的材料，可用于许多需要额外硬度的高性能应用。
设计和加工陶瓷
在设计产品时，您必须考虑陶瓷的特定固有特性。请记住，陶瓷非常易碎；因此它们很容易断裂。因此，避免压力只集中在一个特定点上是至关重要的。以下提示将有助于您进行 CNC 陶瓷加工：
- 将拉伸应力转换为压缩应力：这将使材料能够吸收更多应力而不会断裂。
- 避免长而尖的边缘。
- 使用模块化设计。
- 使用圆形设计而不是椭圆形设计。
- 不要使用尖锐的内角，而是使用圆角半径或角槽。
- 确保孔距不要太近。
- 避免突然的横截面变化。
- 不要使用复杂的墙壁设计和形状，而是使用简单的。
- 使用圆形内部和突破，而不是角落和锋利的边缘。
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结论
由于陶瓷的耐用性、硬度和强度以及化学反应性等特点，陶瓷的使用扩展到了各个行业。制造商将它们用于生物医学、航空航天和电子行业。然而，与陶瓷一样好，与其他所有材料一样，它们也有其缺点，例如高脆性、较差的剪切力和抗拉强度。不过，如果您在陶瓷 CNC 加工过程中遵循正确的步骤和提示，则可以控制这一点。
常见问题解答
问 :陶瓷是怎么做的？
一个 ：制造商使用粘土、粉末、土元素和水的混合物制造陶瓷。他们将混合物塑造成所需的形状。陶瓷成型后，陶工将其置于称为窑的高温烤箱中干燥。然后他们用合适的装饰设计覆盖它。
问 :为什么陶瓷易碎？
一个 ：陶瓷因化学键而易碎。陶瓷的原子通过离子键和共价键化学键合在一起，这些键是稳定的键，仅在特定方向键合。
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