Technická keramika je velmi zajímavý materiál pro stále výkonnější součásti. Její tvrdost a nízká houževnatost však extrémně ztěžují zpracování. K tomu má MPK Special Tools dobré zprávy. Specialisté na přesnost frézují keramiku v µm oblasti a s mimořádně ostrými hranami. Mají vše pro výrobu zakázkových součástí: inovativní nástroje série MARLIN 3D od ZECHA, různorodé výrobní procesy a desetiletí znalostí pro realizaci i složitých geometrických tvarů s těsnými tolerancemi.
Výsledky společnosti MPK Special Tools, experta na vysoce výkonné nástroje a komponenty ze Schwäbisch Gmünd, hovoří samy za sebe: Na keramickém vzorovém dílu z částečně stabilizovaného zirkonoxidu probíhá celá řada výrobních kroků, jako je frézování,
Broušení nebo vrtání s nejvyšší přesností a drsností povrchu v nanometrovém rozsahu. V závislosti na cílech také s ostrými hranami obrobků a v výrazně kratším procesním čase, než by umožnilo náročné broušení.
„Mikrometrické tolerance při frézování keramiky dosahují pouze velmi málo výrobních podniků. Tím posouváme frézování technické keramiky ve srovnání se standardními postupy na vyšší úroveň výkonu. Pro naše zákazníky můžeme nyní také efektivněji realizovat jemné, složité geometrie dílů, které by se pomocí broušení částečně vůbec nedaly vyrobit,“ shrnuje Christoph Steiner, vedoucí provozu MPK ve Schwäbisch Gmünd.
Stav techniky pro zpracování vysoce výkonných keramik je dosud především broušení a leštění. S těmito osvědčenými metodami lze přesně vyrábět vysoké kvality povrchu, aniž by se materiál příliš zatěžoval. To poslední
je rozhodující, protože takové sinterované keramiky jsou sice extrémně tvrdé a mechanicky vysoce zatížitelné, ale zároveň jsou křehké a mají pouze nízkou houževnatost. Technologie obrábění, jako je frézování, vyžadují v tomto ohledu mnoho znalostí.
a dosud bylo obtížné dosáhnout tak vysoké přesnosti v oblasti mikrometrů. Broušení umožňuje větší přesnost, ale zabírá hodně výrobního času.
Revoluce v obrábění keramiky díky nové inovaci nástrojů
S nástroji série MARLIN 3D-Laser od společnosti ZECHA HartmetallWerkzeugfabrikation GmbH dochází k zásadní revoluci ve frézování keramiky – a to s technologií, která nastavuje nové standardy pro přesnost a efektivitu. Specialisté na mikronástroje z Königsbach-Steinu využívají lasery k výrobě svých inovativních torusových a kulových fréz a spirálových vrtáků pro zpracování keramiky a tvrdokovu.
S touto technologií je možné do vysoce tvrdých PKD a CVD řezných materiálů přesně vkládat velmi jemné, složité a dosud nerealizovatelné geometrie. Navíc se právě u malých průměrů nástrojů daří osazení mnohem více břity než dříve. Příkladem je torusový fréza o průměru 6 mm s 42 zuby. Vysoký počet břitů a na materiál přizpůsobená geometrie zajišťují lepší rozložení řezných sil a tím i méně tepla.
To je důležité, protože příliš vysoké teploty zpracování mohou ovlivnit materiálové vlastnosti některých keramických materiálů. Vnitřní a stopková chlazení navíc minimalizuje tření a opotřebení nástrojů. Díky nové laserové technologii je společnosti ZECHA možné vyrábět speciální nástroje v jakémkoli tvaru, například drážkovací frézy. Široká nabídka společnosti ZECHA také umožňuje efektivní zpracování keramických zelených polotovarů s diamantem potaženými nástroji.
Tento soubor výhod vyniká na rozhodujícím místě v obrábění keramiky: při nejvyšší kvalitě povrchu, rozměrové stálosti a procesní bezpečnosti, které trh stále více vyžaduje. Keramické součásti jsou zajímavé pro stále více
Vysokovýkonné aplikace, protože technická keramika může být vyráběna z různých materiálů s různými, částečně unikátními vlastnostmi a cíleně přizpůsobena svému účelu použití. Požadavky v medicínské technice jsou extrémně vysoké, protože například biokompatibilní keramické implantáty potřebují dokonalé přizpůsobení, aby se minimalizovala zdravotní rizika. V elektronice se vyžaduje preciznost na mikroúrovni, protože například u keramických izolátorů mohou i minimální odchylky vést k poruchám funkce. A v letectví a kosmonautice, kde se keramické komponenty používají v motorech nebo systémech ochrany proti teplu, rozhodují rozměrová přesnost a také kvalita povrchu o bezpečnosti a efektivitě.
Impozantní výrobní přesnost na vzorovém dílu
MPK Special Tools zajišťuje požadovanou extrémní přesnost, kvalitu povrchu, procesní bezpečnost a stoprocentně reprodukovatelnou kvalitu co nejlépe: CNC nasazení nástrojů MARLIN 3D v iQ300 od Makina nabízí opakovatelnou přesnost obrábění ve třech osách až do mikrometrového rozsahu, kombinovanou s pokročilou zkušební a měřicí technikou. Značkou MPK je velká variabilita výrobních procesů, které byly během desetiletí zdokonalovány, a které v oblasti keramiky zahrnují technologie frézování až po plošné, vnitřní a vnější broušení. To umožňuje přizpůsobit strategie obrábění specifickým a velmi odlišným keramickým materiálům.
„Abychom zákazníkům přiblížili komplexní know-how MPK, vyrobili jsme vzorovou součást, která odráží jak aktuální požadavky keramického průmyslu, tak výrobní rozmanitost a kompetenci ve Schwäbisch Gmünd,“ popisuje Jannik Kimmel, vedoucí CNC frézování. Vzorová součást získala vysoce přesný vnitřní otvor (Ø1±0,001mm). Při použití PKD torus frézy se 42 břity dosáhlo při excentrickém obrábění a na rovných či dně plochách rozměrové přesnosti 0,002 mm, drsnosti povrchu v nanometrovém rozsahu (Ra < 50 nm) a rovinnosti do 0,001 mm a tolerancí rádiusů 0,005 mm. Geometrie Torx, rýhování, fazety a normované závity bylo možné vyrobit s různými nástroji téměř bez výbrusů. Velikost výbrusů se pohybuje v rozsahu velikosti zrn maximálně 5 µm. Na zadní straně vzorové součásti se více projevila kompetence MPK v keramickém broušení.
Služba keramického frézování: Poradenství a rychlá výroba od velikosti série 1
„Naše dlouholeté zkušenosti v oblasti tvrdokovů nám pomáhají i v některých ohledech při vysoce výkonné obrábění keramiky. Najdeme na míru šitá řešení pro individuální požadavky od velikosti série 1,“ říká Jannik Kimmel. Zákazníci, kteří objednávají vyšší množství, zvlášť profitují z efektivnější a rychlejší výroby, kterou frézování keramiky umožňuje ve srovnání s broušením. To může významně přispět k zkrácení doby uvedení na trh. Zákazníci si také ušetří nákup speciálních, znalostně a nákladově náročných nástrojů, strojů a technik pro obrábění keramiky. „A jako přesvědčení technici přesnosti slibujeme i našim keramickým klientům: U nás má µ režii,“ shrnuje Christoph Steiner.
Kontakt:
