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時計やナイフからレンガや陶器に至るまで、日用品に広く使用されている材料として、セラミックの機械加工は、企業の材料ポートフォリオを拡大するための優れた方法です。 伝統的にオーブンを使用して作られていますが、それらを機械加工することは、あなたの機械工場にユニークなセールスポイントを与える価値のある努力である可能性があります。
材料のクラスとして、セラミックにはさまざまな形状があり、それらを機械加工するのは難しい場合があります。 ただし、それらは見た目と感触が独特で、圧縮耐久性が高く（引張強度の耐久性は劣りますが）、さまざまな製品に適切な基盤を提供します。
セラミック材料の機械加工
CNC機械加工セラミックは、すでに焼結されている場合、少し難しい場合があります。これらの処理された硬化セラミックは、破片や破片がいたるところに飛ぶため、問題を引き起こす可能性があります。セラミック部品は、最終的な焼結ステップの前に、コンパクトな「グリーン」（未焼結の粉末）状態で、または事前に焼結された「ビスク」として最も効率的に機械加工できます。
一般に、焼結状態のセラミック部品には、フライス盤、穴あけ、旋削などの機械加工方法を適用できます。工具に関しては、窒化チタン（TiN）でコーティングされた高速度鋼工具、炭化タングステン工具、および多結晶ダイヤモンド（PCD）工具が焼結セラミックの機械加工に使用されます。ビスク状態では、工作機械が達成できるMRRは、工具鋼および金型鋼のMRRと一致します。
焼結状態になると、最も一般的な機械加工プロセスは研削です。砥石を使用することで、研磨面仕上げが可能です。セラミック研削は、研削される領域を潤滑するクーラントを使用して行うのも最適です。焼結セラミックの場合、ポリマー樹脂にさまざまな濃度でプレスされたさまざまな粒子サイズの合成または天然ダイヤモンドを使用したレジンボンドホイールを使用するのが最適です。
もちろん、陶磁器には多くの種類があり、それぞれに特徴があります。これらは一般的なルールですが、これらのプロセスは異なる場合があります。
セラミックの種類
マコール
Macorは、Corning Incが所有および製造している機械加工可能なガラスセラミックです。航空宇宙、医療、および半導体の製造に多くの用途があります。機械加工可能なガラスセラミックを使用することは、少量を生産する必要がある場合に費用効果の高いソリューションですが、高い工具コストはオプションではありません。マコールの連続使用温度は800℃、最高温度は1000℃です。その熱膨張は、ほとんどの金属やシーリングガラスに匹敵します。マコールはまた、非湿潤性であり、多孔性がなく、延性のある材料とは異なり、変形しません。さらに、高電圧、さまざまな周波数、高温で効果的な絶縁体です。また、真空環境では「ガス放出」しません。
アルミナ
アルミナは優れた機械的および電気的特性を備えており、幅広い用途に対応しています。アルミナは、特性を改善するように設計された添加剤を使用して、さまざまな純度で製造できます。さまざまなセラミック加工方法を使用して成形でき、機械加工または成形してさまざまなサイズと形状を製造できます。さらに、金属化およびろう付け技術を使用して、金属または他のセラミックに簡単に接合することができます。
窒化アルミニウム
窒化アルミニウムは、シリコンウェーハの膨張に厳密に一致するアルミナよりも低い熱膨張を示し、金属化できるため、半導体アプリケーションに理想的な材料です。
アルミナシリケート（溶岩）
アルミナシリケートまたは溶岩は、機械加工可能なセラミック材料です。使用温度が高く、断熱・電気絶縁性に優れています。
窒化ホウ素
窒化ホウ素は、標準の超硬ドリルビットを使用して加工できます。 BNは、高い電気抵抗、低い誘電率と損失接線、低い熱膨張、化学的不活性、および優れた耐熱衝撃性を備えています。これらの特性を備えたBNは、真空部品、さまざまな電気部品、および原子力用途に役立つ材料に適しています。
ガラス（Pyrex、Vycorおよび同様の材料）
さまざまな種類のガラスが、熱衝撃に対する高い光学的耐性と絶縁特性が要求される多くの用途で使用されています。
黒鉛
炭素ベースのセラミック材料として、グラファイトはそのポリマー状態に応じてさまざまな密度で提供されます。グラファイトはまた、熱衝撃や化学薬品に対する優れた耐性を備えているため、金型、炉のボート、めっき陽極、ろう付け器具に最適な材料です。
ムライト
ムライトは、その高温安定性、強度、耐クリープ性により、優れた構造材料です。誘電率が低く、電気絶縁性が高い。典型的な用途には、キルンキャビネット、キルンセンターチューブ、熱交換部品、断熱部品、ローラーなどがあります。ムライトは機械加工可能ですが、レーザーを使用するとより実用的です。
Mycalex
Mycalexは、強度と熱性能が異なるいくつかのグレードから選択でき、複雑な部品に製造できる優れた機械加工可能なセラミック絶縁材料です。産業機器の小型部品によく使用されます。
石英
石英は、その優れた熱的、化学的、光学的特性により、照明や半導体の分野でよく使用されます。それらは、ダイヤモンド工具、研削、またはウォータージェットで行うのが最適です。研磨技術は、どの切断技術よりもはるかに便利です。
炭化ケイ素
炭化ケイ素は、その高い硬度と耐摩耗性で知られています。一般的な用途には、ポンプシール、バルブコンポーネント、高摩耗部品などがあります。この材料の高い硬度値にもかかわらず、それにもかかわらず、それは比較的もろく、ダイヤモンド研削技術でのみ機械加工することができます。通常、Acheson Graphite Resistance Furnaceで製造され、微粉末または結合塊に成形することができます。これらは、粉末原料として使用する前に、粉砕および粉砕する必要があります。
ステアタイト
ソープストーンのコストは、他のセラミック材料に比べて比較的安価です。絶縁性と耐熱性が懸念される用途に役立ちます。
ジルコニア
安定化ジルコニアは、アルミナの融点をはるかに超える温度で耐薬品性と耐食性を提供します。これらの特性により、歯科用途や補綴物に非常に適した材料になっています。硬度が高いため加工が困難ですが、高速切削（670m / min以上）での加工に役立ちます。ジルコニアセラミックは、他のセラミック材料と比較して、大量の応力を吸収する能力があります。室温で最高の機械的強度と靭性を示します。