无机材料工艺原理08无机非金属材料的加工

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1、无机非金属材料的加工本章内容无机非金属材料的加工特征无机非金属材料的常规加工无机非金属材料的精密加工陶瓷的金属化与封接思考？？？材料工程基础中，金属材料的加工方法：铸造压力加工焊接表面处理无机非金属材料有无这些加工？无机材料加工实例无机非金属材料的加工尺寸规整度：方法切割加工表面光洁度：研磨与抛光表面处理：防污所有的加工，只是对其器形进行微调。绝不能象加工金属一样加工陶瓷制品！！示例显微镜观察用的光片与薄片应如何加工？光片薄片无机非金属材料的加工特征烧结制品的精度都不可能很高，要获得高精度、高表面质量的制品及元件，只有通过加工及精加工甚至超精密加工才可实现。加工精度越

2、高的加工方法，材料的去除速度越慢，生产效率越低、生产成本越高。可通过提高加工精度，来提高产品的功能和附加值。无机非金属材料的加工特征无机非金属材料超精密加工特征：弹性系数高、刚性好；硬度高、耐磨性好、去除量小；加工变质层小；晶相稳定；耐蚀性好；适合超精密平面加工。无机非金属材料的加工特征与金属材料相比，无机非金属材料的弹性变形小，适合于超精密加工，且在使用时，易于保持精度。但对于一些小体积的薄形产品，则由于刚性较差，易造成加工精度的降低。无机非金属材料的加工特征无机非金属材料硬度高、耐磨性好、去除量小，故加工效率低，但加工面粗糙度小、加工变质层也较浅。导热性差，加工点

3、附近温度容易上升，刀具的磨损较大，增加了加工阻力和加工热量，进而导致了各种加工误差，且易在材料表面产生裂纹及缺陷，降低加工精度和表面质量。无机非金属材料的加工特征加工变质层小：在较高温度下才有塑性变形，加工中不会产生毛刺，使用中发生刻痕时，其两侧也不会有材料凸起现象，易保持形状精度。无机非金属材料的加工特征加工变质层小：在较高温度下才有塑性变形，采用先粗加工（确保形状精度），再精加工（除去粗加工的变质层），可提高加工效率。常多种加工法同时使用，并在抛光液中添加化学药品，既可保证加工形状精度，又可得到化学加工的无损伤加工面。无机非金属材料的加工特征晶相稳定：在高温下不会

4、发生类似金属组织学的相变，故用其制造的零件不会发生时效变化，尺寸及形状能长期保持稳定。耐蚀性好：不易氧化，表面耐腐蚀性好，在加工和使用过程中不会生锈。无机非金属材料的加工特征适合超精密平面加工：金属都是多晶体，没有实用的单晶材料。但无机非金属的各种单晶材料正在实用化。抛光多晶材料时易产生由结晶方位引起的各向异性，而单晶材料却易于均匀地平面抛光，得到无残留加工变质层的平滑表面。无机非金属材料的常规加工最常用的机械加工方法是切削加工，其主要形式是材料的脆性断裂过程，导致了零件强度的不稳定性。提高无机非金属材料加工质量、可靠性和生产效率，是使它们得以广泛应用的基本要求。常规

5、加工-切割加工工艺要求：高效率、低成本、窄切缝(材料利用率高)、无损伤、无环境污染等。常规加工-切割加工金刚石锯片切割，不能切割曲线，且切缝较宽，出材率较低，不适于对贵重材料的精密切割；激光束切割，切割深度有限，增大激光器功率，则激光与工件间产生的高温等离子体会明显降低加工效率，增加熔融物的排出难度，且设备投资费用昂贵；高压水射流切割，可以切割石材、陶瓷等脆性材料，但切缝较宽，不易实现精细的切割加工，且设备昂贵，需耗费大量水资源。无机非金属材料的常规加工近十几年来，随着超硬材料及其应用技术的迅速发展，切割加工无机非金属材料的新工艺、新设备不断涌现，其中金刚石线锯切割技

6、术发展较快，其独特结构不但能切割各种贵重硬脆材料，而且可以方便地切割曲线。金刚石线锯线锯种类使用游离磨料钢丝锯；使用固结磨料金刚石线锯和金刚石串珠锯。金刚石线锯－钢丝锯钢丝锯：用一根钢丝缠绕在一组锯丝导轮上，形成一排按一定间隔排列的切割线切割时，钢丝按一定方向运动，并与工件相互压紧，当含有游离磨料的切割液浇注到工件与锯丝之间时，锯丝的快速运动将切割液带入工件切缝中，而对工件材料产生切割作用。金刚石线锯－钢丝锯提高切割效率的关键是提高切割速度，方法：通过单向行程钢丝，切割速度可提高1～2倍，达400～800ｍ/min；通过提高送料速度，可缩短锯切时间，钢丝可重复使用5～

7、10次；仍用单向走丝，但增大钢丝线长度，达300～500km，是普通钢丝线长度的5～10倍，最大走线速度可达900ｍ/min。金刚石线锯－钢丝锯钢丝锯切割的优点：切缝窄(目前最小切缝可达0.2ｍｍ)、切片量大、加工成本低等；缺点：可靠性较差、钢丝耐用度低，钢丝锯加工所用切割液通常为磨料与矿物油按一定比例混合而成，常用的磨料为碳化硅。金刚石线锯－固结磨料锯采用电镀工艺将金刚石磨粒固着于钢丝基体上制备而成其最大特点是采用线型锯丝，因此可对硬脆材料进行曲线切割，锯缝可小于1mm，不仅可用于加工石材，玻璃等普通硬脆材料，而且特别适合宝石，玛瑙，陶瓷,水晶等贵