Mecanizado CNC de cerámica:otra opción para la solución de fabricación personalizada

A veces, puede ser una tarea bastante engorrosa elegir el mejor material para su proceso de fabricación. Debido a las propiedades específicas que poseen las cerámicas, podrían ser justo los materiales que necesitas. Los alfareros utilizan ampliamente la cerámica para fabricar ladrillos, alfarería, cuchillos e incluso relojes, entre otros. Aunque los alfareros solían hacer cerámica en un horno, los fabricantes están dando un paso más para modernizar el proceso de mecanizado CNC de cerámica mediante la adopción del método de mecanizado, que le proporciona mejores diseños además de un acabado suave.

Debido a sus diferentes formas y diseños, el mecanizado de piezas cerámicas puede resultar un poco complicado. Sin embargo, puede manejar los desafíos de manera efectiva si comprende los procesos de mecanizado y el tipo de cerámica que se debe diseñar. Así, aquí conocerás las diferentes aplicaciones de la cerámica, sus características y su proceso de mecanizado, entre otros. Ahora, comencemos.

Aplicación de piezas de cerámica

Los maquinistas han utilizado el mecanizado de cerámica CNC para proporcionar una gran cantidad de productos en diferentes industrias con gran éxito. Esta es la durabilidad y excelentes propiedades de dureza. Los ejemplos de algunas industrias que tienen importancia en el mecanizado de cerámica CNC incluyen:

1. Aplicaciones médicas

Los maquinistas han utilizado este proceso de fabricación para fabricar muchos productos, como las biocerámicas. Los profesionales de la salud pueden utilizar este tipo especial de cerámicas como implantes en el cuerpo sin que se produzca ningún tipo de reacción adversa. Otra área en la que los profesionales de la salud los utilizan es en aplicaciones dentales. Los maquinistas fabrican implantes dentales utilizando cerámicas como la zirconia. Estos implantes dentales son bastante duraderos gracias a su alta resistencia al desgaste.

2. Aplicaciones industriales

El mecanizado CNC de cerámica también ha tenido éxito en áreas donde los maquinistas necesitan fabricar piezas industriales complejas y de alta precisión. Las piezas hechas de cerámica también tienen una alta resistencia al desgaste, lo que las convierte en un blanco fácil para las piezas destinadas a durar un tiempo.

3. Aplicaciones electrónicas

Los maquinistas también utilizan el mecanizado CNC cerámico para diferentes piezas eléctricas que requieren un alto nivel de complejidad y resistencia al desgaste. Debido a sus propiedades de aislamiento eléctrico, incluso lo convierte en un mejor candidato para prevenir riesgos eléctricos.

Características de la Cerámica

Como todo material, la cerámica también tiene increíbles características que la destacan. Nos extenderemos en algunas de las ventajas y desventajas que posee la cerámica por sus características. Incluyen:

Ventajas de la cerámica

1. Aislante eléctrico :las cerámicas son excelentes aislantes eléctricos y, por esta razón, han encontrado sus usos para aislar cables y componentes críticos. Proporcionan un mejor aislamiento eléctrico que la mayoría de los demás materiales aislantes utilizados.
2. Aislamiento Térmico :la cerámica puede soportar una temperatura muy alta.
3. Durabilidad :la cerámica no se daña fácilmente. Son duraderos y resistentes. Pueden soportar ciclos térmicos y fricción repetidos y extremos. Por eso son adecuados para piezas de máquinas que requieren fricción.
4. Químicamente inerte :son químicamente inertes; por lo tanto, son resistentes a la corrosión. Dado que las cerámicas no reaccionan con otros productos químicos, protegen los instrumentos sensibles de la contaminación.
5. Excelente dureza y resistencia :La cerámica es conocida por su increíble dureza y resistencia. Tienen una gran relación resistencia/densidad en comparación con la mayoría de las aleaciones de ingeniería modernas.
6. Asequible :La cerámica es más económica que otros materiales dependiendo de la aplicación. Por ejemplo, la instalación de baldosas de cerámica es menos costosa que las alfombras o los pisos de madera.
7. Color :La cerámica mantiene el color durante un período más prolongado en comparación con otros materiales como el cemento y la piedra. Si pinta un material cerámico, el color se adherirá a las superficies y permanecerá sin lavar durante años. Es por eso que muchos prefieren usarlo para decoraciones de interiores como paredes y pisos para mantener una coloración brillante durante años.
8. Fácil de limpiar :La cerámica no retiene los residuos y olores de alimentos, bebidas y productos químicos. Son resistentes a las manchas y muy fáciles de limpiar. Por lo tanto, son buenas opciones para pisos de baños, pisos de cocinas, hospitales y residencias de ancianos.

Desventajas de la cerámica

1. Baja resistencia a la tracción y al corte :La resistencia de la cerámica es menor que la de los metales. Por lo tanto, en lugares donde se requiere una alta resistencia a la tracción, generalmente se prefieren los metales.
2. Alta fragilidad :Las cerámicas son frágiles y tienen una ductilidad muy baja en comparación con los metales. La baja ductilidad de las cerámicas se debe a sus enlaces covalentes e iónicos, que son enlaces muy fuertes que solo se unen en una dirección específica. Por lo tanto, la cerámica se puede agrietar cuando se golpea con objetos pesados ​​y eso puede provocar daños permanentes.
3. Es difícil controlar las tolerancias dimensionales de la cerámica durante el procesamiento.

Materiales Cerámicos Técnicos

Los materiales cerámicos técnicos se utilizan en la fabricación de productos para hacerlos más livianos, más duraderos, más eficientes, reducir los intervalos de mantenimiento y reducir los costos operativos del producto. Los maquinistas usan estos materiales como reemplazo de metales, materiales refractarios y polímeros. Esto se lo deben a su capacidad para soportar altas temperaturas, su gran dureza y su excelente aislamiento eléctrico.

Los siguientes son algunos de los materiales cerámicos técnicos utilizados para el mecanizado cnc de cerámica:

1. Shapal Hi-M Soft (nitruro de aluminio maquinable):este tipo híbrido de cerámica de nitruro de aluminio (AlN) es conocido por ofrecer alta conductividad térmica y resistencia mecánica.

1. Nitruro de boro (BN):a diferencia de otros materiales cerámicos tradicionales, el BN es un material cerámico sintético avanzado con una conductividad térmica muy alta. Este material viene en forma sólida y en polvo.
2. CeramaSil-N (nitruro de silicio):este es uno de los materiales cerámicos técnicos más versátiles. Se destaca por tener una combinación de propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas.

1. Zirconio:El zirconio se destaca de la cerámica tradicional, que es dura y quebradiza. Ofrece alta flexibilidad, alta resistencia y resistencia al desgaste.

5. DuraWear (compuesto de carburo de boro y carburo de silicio):este material de mecanizado cerámico también se conoce como diamante negro por su color negro y su excelente dureza. Los maquinistas lo ubican detrás del diamante y el nitruro de boro cúbico como el tercer material más duro. Por lo tanto, es un material importante utilizado para muchas aplicaciones de alto rendimiento donde se requiere dureza adicional.

Diseño y Mecanizado de Cerámica

Hay propiedades intrínsecas específicas de la cerámica que debe tener en cuenta al diseñar un producto. Recuerda que la cerámica es muy frágil; por lo tanto, pueden romperse fácilmente. Por lo tanto, es crucial evitar que el estrés se concentre en un punto en particular. Los siguientes consejos le ayudarán con su mecanizado de cerámica CNC:

1. Convierta la tensión de tracción en tensión de compresión:esto le dará al material la capacidad de absorber más tensión sin romperse.
2. Evite los bordes largos y puntiagudos.
3. Utilice un diseño modular.

1. Use diseños redondos en lugar de diseños ovalados.
2. En lugar de usar esquinas internas afiladas, use radio de esquina o bolsillos de esquina.
3. Asegúrese de que las distancias entre los agujeros no sean demasiado cercanas.

7. Evite cambios repentinos de sección transversal.
8. En lugar de usar diseños y formas de pared complicados, use diseños simples.
9. Utilice el interior redondeado y las perforaciones en lugar de las esquinas y los bordes afilados.

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Conclusión

El uso de la cerámica se extiende a diversas industrias debido a su durabilidad, dureza y resistencia, y químicamente no reactiva, entre otras características. Los fabricantes los utilizan en las industrias biomédica, aeroespacial y electrónica. Sin embargo, por muy buenas que sean las cerámicas, como cualquier otro material, también tienen sus desventajas, como una alta fragilidad, poca resistencia al corte y resistencia a la tracción. Sin embargo, puede controlar esto si sigue los pasos y consejos correctos durante el proceso de mecanizado CNC de cerámica.

Preguntas frecuentes

P :¿Cómo se hace la cerámica?

A :Los fabricantes hacen cerámica con una mezcla de arcilla, polvos, elementos de tierra y agua. Dan forma a la mezcla a las formas deseadas. Una vez que la cerámica adquiere su forma, los alfareros la exponen a un horno de alta temperatura llamado horno para que se seque. Luego lo cubren con diseños decorativos adecuados.

P :¿Por qué la cerámica es quebradiza?

A :Las cerámicas son quebradizas debido a sus enlaces químicos. Los átomos de la cerámica están unidos químicamente por enlaces iónicos y covalentes, que son enlaces estables que solo se unen en una dirección particular.