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陶瓷材料激光輔助車削與磨削

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陶瓷材料激光輔助車削與磨削
科眾工業(yè)陶瓷廠(http://www.kztaoci.com/)【結(jié)構(gòu)陶瓷專家】詢價(jià)手機(jī):13412443344 QQ921105260
 
    常溫下在車床上切削陶瓷只能使用PCD或PVD刀具,由于加工時(shí)氣孔和瑕疵引起的沖擊振動極易使刀具崩刃或非正常磨損,刀具壽命極低,因此幾乎無人用這種方法加工陶瓷。
 
    因此,要想從根本上改變陶瓷的加工現(xiàn)狀,必須要在加工方法上有新的突破。關(guān)鍵是要改變陶瓷材料加工時(shí)的硬脆特性,即變脆性切削為塑性切削。一般的加熱方法受到陶瓷材料性能的制約,如陶瓷的絕緣性使得與電加熱無緣?;鹧婕訜釡囟容^低,能量密度不夠。日本的上田隆司曾采用遠(yuǎn)紅外技術(shù)把熱壓氮化硅工件整體加熱到2500℃以上,再用普通車刀加工內(nèi)螺紋,加工起來可謂“游刃有余”。但這種加熱方式必然導(dǎo)致材料的相變,除非是對零件使用要求很低的場合。

 
等離子體加熱對陶瓷材料存在一定難度,由于陶瓷工件不導(dǎo)電無法直接充當(dāng)陰極,只能用其他方法引弧,若使用非轉(zhuǎn)移弧加熱,熱流密度不夠。田欣利曾嘗試用輔助電極法將最大電流為100A的等離子弧引出,再用出口處的慣性焰窩對Al²O³陶瓷涂層進(jìn)行加熱,用紅外測溫儀測出焰窩中心溫度為2500℃,由于熱源隨刀架快速移動,對工件而言時(shí)間歷程僅為0. 4s,軟化區(qū)域半徑可達(dá)到0.5mm,這樣才有可能滿足車削加工正常的切削用量的要求。加工陶瓷涂層勉強(qiáng)能實(shí)現(xiàn),但對結(jié)構(gòu)陶瓷來說,還需大大增加等離子源的功率密度。
 
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    激光加熱有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
    (1)功率密度高達(dá)l0的8次方~10的10次方W.CM﹣²,加熱速度極快,足以對任何陶瓷材料實(shí)現(xiàn)高速切削條件下的塑性加工;
    (2)激光光斑可聚焦到微米量級,熱影響區(qū)??;
(3)輸出功率可調(diào),可根據(jù)不同工件材料對加熱溫度和光斑直徑進(jìn)行調(diào)節(jié)。
 


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