În lanțul avansat al industriei ceramice, oamenii se concentrează adesea mai mult pe materialul în sine, cum ar fi alumina, nitrură de siliciu, carbură de siliciu, mandrine electrostatice și alte componente de bază. Cu toate acestea, deoarece echipamentele semiconductoare, dispozitivele optice, sistemele de răcire cu lichid AI și alte domenii necesită o precizie din ce în ce-mai mare, „echipamentele de procesare” devine un factor cheie în determinarea randamentului și a costului.
Provocări în prelucrarea avansată a ceramicii
Materialele ceramice avansate prezintă în general duritate ridicată și fragilitate ridicată. Componentele precum mandrinele electrostatice, mandrinele de aspirare ceramice și piesele structurale de precizie utilizate în industria semiconductoarelor necesită adesea prelucrarea a sute sau chiar mii de micro-găuri. Dacă doar o gaură prezintă ciobirea marginii, crăparea sau deviația dimensională, întreaga piesă de prelucrat poate fi casată. Prin urmare, stabilitatea, repetabilitatea și durata de viață a sculei echipamentelor de prelucrare au un impact direct asupra costurilor de producție.
Acesta este motivul pentru care tehnologia de prelucrare cu ultrasunete a câștigat o atenție tot mai mare în domeniul ceramicii avansate. În comparație cu prelucrarea convențională, avantajele prelucrării cu ultrasunete sunt în principal în găurirea și îndepărtarea materialelor dure și casante. De exemplu, atunci când găuriți ceramica de alumină fără asistență cu ultrasunete, uneltele obișnuite se pot uza rapid după doar zeci de găuri. Cu ajutorul ultrasunetelor, aceeași durată de viață a sculei poate fi extinsă la peste 200-300 de găuri. În același timp, prelucrarea cu ultrasunete reduce riscul de așchiere, îmbunătățește calitatea peretelui găurii și crește randamentul general. În multe aplicații de vârf-, clienții sunt dispuși să sacrifice o anumită eficiență de procesare în schimbul unei integrități mai bune a produsului.
Hardware-ul mașinilor-unelte trebuie, de asemenea, să îndeplinească standarde
Pentru a obține cu adevărat procesarea ceramică avansată de-calitate înaltă, tehnologia cu ultrasunete nu este suficientă. Prelucrarea materialelor dure și casante impune cerințe extrem de mari asupra preciziei inerentă a mașinii-unelte. Langen Precision folosește în prezent o structură de pat de granit pentru a reduce efectele deformării termice și ale stresului materialului. În comparație cu paturile tradiționale din fontă-, structurile din granit mențin mai bine precizia-a echipamentului pe termen lung. Langen își propune să controleze repetabilitatea poziționării în termen de 1 micron, inclusiv dreptatea, planeitatea și perpendicularitatea ghidajului.
Pentru a atinge această stabilitate, Langen Precision a construit un atelier avansat de asamblare de precizie cu{0}}temperatură constantă,-umiditate constantă. Pe lângă ghidaje-de înaltă calitate, axuri importate și sisteme CNC importate, multe procese se bazează în continuare pe expertiza umană. De exemplu, „răzuirea manuală” în ansamblul mașinii rămâne un pas esențial în mașinile-unelte de ultimă generație-. Grosimea stratului răzuit este chiar mai subțire decât un păr uman, iar finisarea manuală (repetată) a suprafețelor de îmbinare realizează o precizie de contact mai mare și o stabilitate structurală. Acest tip de proces este dificil de înlocuit complet cu mașini pe termen scurt și, adesea, este nevoie de mai mult de șase luni pentru a pregăti un muncitor calificat.