Strona główna» Produkty» Materiały ceramiczne do kształtowania metodą elektroerozyjną EDM

Materiały ceramiczne do kształtowania metodą elektroerozyjną EDM

elektroerozyjne wyrównywanie powierzchni

Technologia wytwarzania ceramicznych materiałów kompozytowych o osnowie Al2O3 i Si3N4 z dodatkami faz przewodzących TiC, TiN i TiB2 pozwala na otrzymanie materiałów przeznaczonych do kształtowania metodą elektroerozyjną EDM (Electro Discharge Machining). Skład fazowy ceramiki o osnowie Al2O3 oraz o osnowie Si3N4 dobierano pod kątem wysokich właściwości fizycznych i mechanicznych oraz niskiej oporności elektrycznej otrzymanych materiałów.

Materiały te charakteryzują się wysoką twardością, wysoką wytrzymałością w szerokim zakresie temperatur, są odporne na działanie środowiska utleniającego, korozyjnego, także w wysokich temperaturach, wykazują ponadto odporność na szok cieplny. Wprowadzenie do osnowy naturalnych przewodników w postaci TiN, TiC, lub TiB2 sprzyja poprawie przewodności. Między innymi dzięki temu materiały te nadają się do obróbki metodą elektroerozyjną np. przecinaniem i drążeniem, i można z nich wykonywać elementy o skomplikowanych kształtach, których nie da się uzyskać stosując szlifowanie.
Możliwość obróbki elektroerozyjnej stanowi także zaletę z punktu widzenia generowania naprężeń mechanicznych – niezależnie od twardości i wytrzymałości materiałów ceramicznych wytwarzanych wg opisanej technologii, można je obrabiać elektroerozyjnie bez obawy o poziom naprężeń. Do procesów kształtowania EDM zalicza się m.in. przecinanie elektroerozyjne, elektroerozyjne drążenie otworów, elektroerozyjne wyrównywanie powierzchni wirującą elektrodą.
Materiały ceramiczne o wymienionych wyżej właściwościach wytwarzane są w procesie spiekania z zastosowaniem techniki FAST/SPS. Prasowanie mieszanek proszkowych odbywa się w matrycy grafitowej przy maksymalnym ciśnieniu 50 MPa, temperatura spiekania poszczególnych materiałów mieści się w zakresie 1400 ÷ 1700°C, a czas spiekania nie przekracza 10 minut. Cały proces wraz z prasowaniem i chłodzeniem zajmuje nie więcej niż 80 minut.

Przykładowe elementy wykonane z wytworzonych materiałów ceramicznych po kształtowaniu elektroerozyjnym

     elektroerozyjne wyrównywanie powierzchni  drążenie elektroerozyjne.jpg  przecinanie elektroerozyjne.jpg

    elektroerozyjne wyrównanie powierzchni

    drążenie elektroerozyjne przecinanie elektroerozyjne

Właściwości materiałów Al2O3 i Si3N4 z dodatkami faz przewodzących

 

Materiał

Gęstość względna

Moduł Younga

Twardość HV1

Oporność

[%]

[GPa]

-

[Ω]

Al2O3

99

380

1850

> 5·106

Al2O3 + Ti(C,N)

98

401

2040

2,49·10-1

Al2O3 + Ti(C,N) + TiB2

97

392

2100

1,35·10-2

Si3N4

95

309

1990

> 5·106

Si3N4 + TiB2

92

318

1920

8,45·10-1

Porównanie oporności elektrycznej ceramiki technicznej o osnowie Al2O3 i Si3N4 z dodatkami faz przewodzących

 

Materiał

Oporność

[Ω]

Al2O3

> 5·106

Al2O3 + TiN

8,42·10-1

Al2O3 + Ti(C,N)

2,49·10-1

Al2O3 + Ti(C,N) + TiB2

1,35·10-2

Si3N4

> 5·106

Si3N4 + TiB2

8,45·10-1

 

Wprowadzenie faz o wysokiej przewodności elektrycznej do ceramiki umożliwia jej kształtowanie z wykorzystaniem technologii elektroerozyjnych np. przecinania i drążenia. Przykładowe procesy kształtowania ceramiki o osnowie Al2O3 oraz Si3N4 z dodatkiem faz przewodzących TiB2,TiC i TiN:

  •   elektroerozyjne wyrównanie powierzchni próbek wirującą elektrodą
  •   elektroerozyjne drążenie otworów
  •   elektroerozyjne przecinanie

Do pobrania

Adobe Acrobat Document karta katalogowa - Materiały ceramiczne do kształtowania metodą elektroerozyjną EDM pdf [293.19 KB]

Wyślij zapytanie

rozwiń