Chế tạo CNC các vòng gốm cho các bộ phận hiệu suất cao

Với các máy công cụ chuyên dụng, dụng cụ kim cương và quy trình sản xuất đã được hoàn thiện, chúng tôi đạt được độ chính xác cao trong gia công, hệ số ma sát thấp và khả năng chống mài mòn, ăn mòn xuất sắc, phù hợp với độ cứng cao và tính giòn của vật liệu gốm. Những khả năng này khiến sản phẩm của chúng tôi được ứng dụng rộng rãi trong các ứng dụng như vòng bi, đệm van, vòng cảm biến, đệm kín và các thành phần hình vòng hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao, mài mòn cao hoặc ăn mòn.

Thiết bị và dụng cụ:

1. Máy móc và độ cứng: Được trang bị các máy tiện CNC có độ cứng cao, trung tâm gia công CNC ba trục và năm trục, máy mài trụ trong và ngoài, máy mài nhẵn, máy tiện-mài chính xác và thiết bị gia công vi mô chính xác chuyên dụng để đáp ứng yêu cầu về kẹp, định vị và độ chính xác lặp lại cho các thành phần vòng có lỗ nhỏ, tỷ lệ đường kính-độ dày cao và thành mỏng.
2. Dụng cụ và vật tư tiêu hao: Sử dụng dụng cụ tiện trong và ngoài bằng kim cương, dao phay đầu kim cương, bánh mài kim cương, dụng cụ phủ lớp siêu cứng và vật tư mài mòn tinh chỉnh, chúng tôi tối ưu hóa hình dạng dụng cụ và thông số cắt/mài cho gốm sứ để giảm thiểu rủi ro nứt vỡ, nứt gãy và hư hỏng do nhiệt.
3. Thiết bị phụ trợ: Trục chính có độ chính xác cao, giá kẹp điều khiển nhiệt độ, hệ thống làm mát áp suất cực cao và lọc hạt, thiết bị giảm rung, và giá kẹp chuyên dụng (trục, ống, thiết bị định vị đàn hồi) để đảm bảo ổn định gia công và tính toàn vẹn bề mặt.

Các phương pháp gia công chính cho gia công CNC vòng gốm:

1. Tiện chính xác và khoan trong/ngoài: Được sử dụng để thiết lập điểm tham chiếu trên phôi, định vị đồng tâm và gia công bán hoàn thiện để đảm bảo sự đồng trục của các trục trong/ngoài và sự phù hợp của điểm tham chiếu mặt cuối.
2. Mài và đánh bóng trong/ngoài: Sử dụng quy trình mài kim cương và đánh bóng tinh để đạt được dung sai bán kính nghiêm ngặt và độ nhám bề mặt thấp, đáp ứng yêu cầu cho các kết nối lăn hoặc trượt.
3. Gia công hỗ trợ rung siêu âm (USM) và mài siêu mịn: Giảm lực cắt và ức chế sự lan truyền vết nứt, đặc biệt phù hợp cho các cấu trúc vòng gốm có thành mỏng hoặc độ giòn cao.
4. EDM và gia công vi mô: Dùng cho việc định hình và cắt gọt cục bộ các hình dạng phức tạp, rãnh bên trong/bên ngoài, rãnh định vị hoặc lỗ nhỏ.
5. Đánh bóng và đánh bóng cơ học hóa học (CMP): Tạo bề mặt hoàn thiện như gương trên các bề mặt tiếp xúc kín hoặc bề mặt trượt ghép để giảm ma sát và nâng cao khả năng kín và tuổi thọ sử dụng.

Làm mát, loại bỏ phoi và cố định:

1. Chiến lược làm mát: Sử dụng làm mát có kiểm soát và chất bôi trơn đã lọc, kết hợp với giá kẹp kiểm soát nhiệt độ hoặc hệ thống làm mát tuần hoàn, để tránh tăng nhiệt độ cục bộ có thể gây ứng suất nhiệt và biến dạng kích thước.
2. Loại bỏ phoi và làm sạch: Tối ưu hóa đường chạy dao và kênh loại bỏ phoi cho các bộ phận hình vòng, kết hợp với làm sạch bằng siêu âm và áp suất cao, thổi khí và quá trình loại bỏ phoi bằng chân không để ngăn chặn các hạt bám vào bề mặt tiếp xúc hoặc bề mặt kín, ảnh hưởng đến hiệu suất.
3. Giải pháp kẹp giữ: Sử dụng trục kẹp tùy chỉnh, giá kẹp định vị đồng tâm, kẹp đàn hồi và thiết kế hỗ trợ đa điểm để đảm bảo ổn định và ngăn ngừa biến dạng của các chi tiết vòng mỏng hoặc mảnh trong quá trình gia công.

Vật liệu gia công và ứng dụng điển hình cho gia công CNC các vòng gốm:

1. Vật liệu điển hình: Alumina (Al2O3), nitrua silic (Si3N4), carbua silic (SiC), nitrua nhôm (AlN), vật liệu composite gốm chức năng và gốm phủ.
2. Ứng dụng điển hình: Vòng bi, vòng ghế van, vòng đệm, vòng định vị, các thành phần vòng điều khiển và đo lường chất lỏng, vòng bảo vệ cảm biến, các thành phần vòng tròn chống mài mòn và ăn mòn cho thiết bị bán dẫn và hóa chất, và các vòng chính xác cao cho thiết bị y tế và phân tích.

Gợi ý thiết kế và các yếu tố cần xem xét trong sản xuất:

1. Độ dày thành và thiết kế mặt cắt ngang: Tránh thành quá mỏng và tỷ lệ đường kính trong/ngoài quá lớn; khi cần thiết, dự trữ vùng kẹp/hỗ trợ hoặc thêm các gân gia cường hình vòng trong giai đoạn thiết kế để cải thiện khả năng sản xuất và độ tin cậy trong quá trình sử dụng.
2. Góc bo và góc vát: Cung cấp các góc bo hoặc góc vát phù hợp tại các lỗ mở trong/ngoài, mặt cuối và các cạnh tiếp xúc để giảm tập trung ứng suất và thuận tiện cho gia công và lắp ráp.
3. Dung sai gia công và dung sai lắp ráp: Xác định rõ dung sai gia công và dung sai lắp ráp; các bề mặt tiếp xúc quan trọng như bề mặt sealing hoặc lăn nên giữ lại vật liệu có thể loại bỏ để hoàn thiện và điều chỉnh cuối cùng.
4. Gia công mô-đun: Đối với các vòng có đường kính rất lớn hoặc chiều dài đặc biệt, xem xét gia công theo đoạn và các mối ghép lắp ráp chính xác để giảm nguy cơ gãy vỡ và thuận tiện cho việc kiểm tra và vận chuyển.