성공을 위한 설계: 엔지니어를 위한 맞춤형 세라믹 부품 가이드

맞춤형 세라믹 부품은 극한 조건에서도 비교할 수 없는 성능을 제공합니다. 하지만 그것들은 단순히 "금속 대체품"이 아닙니다." 성공적인 세라믹 부품 설계는 첨단 세라믹의 독특한 제조 제약과 재료 행동을 이해하는 것이 필요합니다.이 가이드에서는 기능성 및 제조성 동시에 구성 요소를 설계하는 주요 원칙을 설명합니다.

세라믹이 어떻게 만들어지는지 이해하면 많은 디자인 제약이 설명됩니다.

1. 분말 제조:원료는 미크로화되고 혼합됩니다.

2. 모양:구성 요소는 다음을 통해 형성됩니다.

   • 시크프레싱 (단순한 모양을 위한)

   • 동역 압축 (복합 기하학)

   • 주사형조직 (대용량, 복잡한 부품)

   • 슬리프 가빙 (큰, 얇은 벽의 부품)

3. 발사 (심각):높은 온도 고집합 과정에서 부품은 15-20% 선형적으로 수축됩니다.

4. 가공:다이아몬드 도구 가공은 최종 차원 및 표면 마무리 달성

5. 품질 관리:정밀 측정 및 파괴적이지 않은 테스트

1. 균일 벽 두께:시너링 도중 균열을 방지 하기 위해 두께의 급격한 변화를 피

2. 관대한 라디:최소 내부 반지름 0.5mm, 외부 반지름 0.2mm

3. 날카로운 모서리 를 피하라스트레스 농도를 줄이기 위해 비비판적인 영역에서도 반사선을 사용하십시오.

4. 드래프트 앵글:1-3° 호트 각은 압축 된 부품의 곰팡이 방출을 촉진합니다.

5. 구멍 배치:가장자리와 다른 구멍에서 적어도 1.5x 지름의 구멍을 유지

6. 관용적 현실주의:표준 허용 지름의 ± 0.5%, 정밀 가공은 ± 0.1%를 달성

7. 평면성 고려 사항:큰 평면 지역은 특별한 가공 또는 지원이 필요할 수 있습니다.

8. 저격 제한:하위 절단 특수 도구 또는 후 가공이 필요합니다

9. 표면 마감 사양:연소 (Ra 1-2μm), 밀링 (Ra 0.4-0.8μm), 폴리싱 (Ra <0.1μm)

10. 총회 고려 사항:열 확장 차이에 대한 적절한 클리어션으로 설계

• 알루미나:복잡한 모양에 대해 더 용서하고, 더 높은 딱딱함

• 지르코니아:더 높은 견고성, 그러나 크고 얇은 부품에 더 많은 도전

• 실리콘 카비드:높은 온도에서 아주 좋지만 단순한 기하학에 제한되어 있습니다.

• 실리콘 나이트라이드:고 스트레스 응용 프로그램에 이상적이지만 기계에 가장 비싸다

1. 디자인 검토 (버추얼):제조성을 위한 3D 모델 분석

2. 빠른 프로토타입 제작:전열된 비닐을 가공하여 제한된 양

3. 파일럿 제작:전체 프로세스를 테스트하기 위해 소량 생산

4. 제조용 설계 (DFM) 피드백:초기 결과에 기초한 정제

5. 생산 도구:양량 생산을 위한 곰팡이/조각에 투자

6. 품질 시스템 구축:통계적 프로세스 제어 구현

1. 기하학 단순화:모든 기능이 비용을 추가합니다.

2. 가능한 경우 표준화:기존 도구 또는 표준 기능을 사용

3. 2차 운영을 고려해 보세요:때때로 기계 작업 은 복잡한 도구 보다 저렴 합니다

4. 부피 계획:다른 과정이 다른 양에 적합합니다.

5. 조기 공급자 참여:제조비용의 85%는 설계 단계에서 결정됩니다.

원래의 금속 설계는 입자 생성과 열 확장으로 인해 실패했습니다.

• 재설계된 장착장치열 확장 수용용

• 추가 반지름모든 안쪽 모서리에

• 지정된 결정적 평면성웨이퍼 접촉 표면에만

• 결과:미세먼지 오염 99% 감소, 서비스 수명이 6 개월에서 5 년 이상으로 증가

• 벽 두께 균일성을 검토했나요?

• 모든 내부 반지름은 0.5mm 이상인가요?

• 불필요한 엄격한 허용을 제거 했습니까?

• 디자인 선택 된 형성 방법에 적합합니까?

• 다른 재료로 조립하는 것을 고려했나요?

• 표면 마감 요구 사항은 응용 프로그램에 현실적이습니까?

• 세라믹 제조 전문가와 상담했나요?

가장 성공적인 맞춤형 세라믹 부품은 엔지니어들이 개념부터 생산까지 세라믹 전문가와 긴밀히 협력하는 협업 설계 프로세스에서 나타납니다.이 파트너십은 제조의 현실을 존중하면서 설계자가 세라믹의 장점을 활용하도록 보장합니다..