Chế tạo ống gốm bằng công nghệ CNC cho ứng dụng chất lỏng chính xác

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 và ổn định kích thước, phù hợp với đặc tính cứng và giòn của vật liệu gốm, giúp chúng phù hợp cho các ứng dụng trong ống dẫn và linh kiện trong các ngành công nghiệp như chế biến hóa chất, dược phẩm, dầu khí, bán dẫn, thiết bị y tế, đo lường lưu chất và các điều kiện hoạt động ở nhiệt độ cao/môi trường ăn mòn cao.

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/năm trục, máy mài lỗ trong, máy mài bóng, máy mài trụ ngoài chính xác và thiết bị gia công vi mô chuyên dụng để đáp ứng yêu cầu về độ chính xác định vị và lặp lại cho các trục dài, chi tiết có thành mỏng và hình dạng thon dài.
2. Dụng cụ và vật tư tiêu hao: Sử dụng dụng cụ tiện lỗ trong bằng kim cương, dao phay đầu kim cương, bánh mài kim cương, dụng cụ phủ lớp siêu cứng và vật tư mài mòn chuyên dụng cho gốm sứ, chúng tôi tối ưu hóa hình dạng dụng cụ và thông số cắt/mài để giảm thiểu rủi ro nứt vỡ.
3. Thiết bị phụ trợ: Trục chính chính xác cao, hệ thống làm mát áp suất cực cao và lọc hạt, thiết bị điều khiển nhiệt độ kẹp và hệ thống giảm rung để đảm bảo ổn định gia công và tính toàn vẹn bề mặt.

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

1. Tiện lỗ trong và khoan chính xác: Được sử dụng để đạt được vị trí tham chiếu và hình thành lỗ trong gần hoàn chỉnh sau khi gia công thô, đảm bảo sự đồng trục giữa trục lỗ và mặt cuối tham chiếu.
2. Mài và đánh bóng bằng kim cương: Sử dụng quy trình mài và đánh bóng kim cương để đạt được độ chính xác cao về dung sai bán kính và độ nhám bề mặt thấp, đặc biệt phù hợp cho các bề mặt tiếp xúc kín hoặc trượt.
3. Gia công hỗ trợ rung siêu âm (USM) và mài siêu mịn: Giảm lực cắt trên gốm sứ giòn, ức chế sự lan truyền vết nứt và cải thiện độ bền cạnh cho các chi tiết có thành mỏng và thon dài.
4. EDM và gia công vi mô: Sử dụng cho việc định hình và cắt gọt cục bộ các bề mặt cuối phức tạp, khe, lỗ vi mô hoặc các chi tiết khó tiếp cận.
5. Mài bóng và mài bóng cơ học hóa học (CMP): Tạo bề mặt bóng như gương trên các bề mặt kết nối hoặc bề mặt tiếp xúc để giảm ma sát và cải thiện hiệu suất kết nối.

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 giảm tăng nhiệt độ cục bộ và ứng suất nhiệt, ngăn ngừa biến dạng kích thước và hình thành vết nứt.
2. Loại bỏ phoi và làm sạch: Tối ưu hóa đường chạy dao và đường loại bỏ phoi, kết hợp với làm sạch bằng siêu âm/áp suất cao, thổi khí và quá trình loại bỏ phoi bằng chân không để ngăn chặn các hạt bám vào lỗ hoặc mặt cuối có thể ảnh hưởng đến hiệu suất.
3. Giải pháp cố định: Sử dụng các trục cố định tùy chỉnh, giá đỡ đồng tâm và thiết kế hỗ trợ đa điểm, kết hợp với các phương pháp định vị đàn hồi hoặc hỗ trợ linh hoạt để giảm ứng suất kẹp và đảm bảo các bộ phận có thành mỏng không bị biến dạng.

Vật liệu gia công và ứng dụng điển hình:

1. Vật liệu điển hình: Alumina (Al2O3), nitrua silic (Si3N4), carbide silic (SiC), nitrua nhôm (AlN) và các vật liệu gốm composite chức năng.
2. Ứng dụng điển hình: Lớp lót ống dẫn chống mài mòn và ăn mòn, ống bảo vệ cảm biến, ống đo lưu lượng chất lỏng, vòi phun và các thành phần đường dẫn lưu lượng, lớp lót cho thiết bị bán dẫn và hóa chất, và ống gốm 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 tỷ lệ chiều dài trên đường kính: Tránh thành quá mỏng hoặc tỷ lệ chiều dài trên đường kính quá cao; khi cần thiết, dự trữ các điểm hỗ trợ gia công hoặc gia cố các gân tại 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/góc vát phù hợp tại các cổng, lỗ mở và mối nối để giảm tập trung ứng suất và thuận tiện cho gia công và lắp ráp.
3. Dung sai gia công và lắp ráp: Xác định rõ dung sai gia công và dung sai lắp ráp; các bề mặt tiếp xúc quan trọng cần được giữ lại vật liệu có thể loại bỏ để hoàn thiện.
4. Tổ chức mô-đun và lắp ráp: Đối với ống gốm có chiều dài hoặc đường kính lớn, xem xét gia công theo đoạn và lắp ráp chính xác để giảm nguy cơ gãy vỡ và thuận tiện cho vận chuyển.