Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkelanjutan serta peningkatan produksi industri, bagian keramik berkinerja tinggi yang terbuat dari bahan keramik canggih seperti alumina, zirkonia, nitrida silikon, dan nitrida aluminium memiliki kinerja yang sangat baik dan berbagai aplikasi. Ini telah menjadi kekuatan pendorong penting untuk inovasi dan pengembangan industri. Artikel ini akan memperkenalkan keunggulan, aplikasi, dan kesulitan pemrosesan bagian keramik berkinerja tinggi, dan membimbing pembaca melalui bahan penting ini.
Keunggulan bagian keramik berkinerja tinggi
Komponen keramik berkinerja tinggi menawarkan banyak keunggulan dibandingkan komponen logam dan polimer tradisional.
- Bahan keramik memiliki tahan suhu tinggi yang sangat baik dan dapat beroperasi untuk waktu yang lama di lingkungan suhu tinggi tanpa kegagalan.
- Bahan keramik memiliki tahan korosi yang baik dan dapat digunakan untuk waktu yang lama di lingkungan keras seperti asam dan alkali.
- Bahan keramik memiliki kinerja isolasi yang sangat baik, kekerasan dan ketahanan aus, dan dapat menahan kondisi kerja seperti getaran frekuensi tinggi dan tegangan tinggi.
Keunggulan ini membuat bagian struktural keramik presisi tinggi memiliki prospek aplikasi yang luas di banyak bidang.
Di mana bagian keramik berkinerja tinggi digunakan?
- Alumina adalah bahan keramik halus yang paling banyak digunakan, dan sering digunakan dalam mesin dan bagian presisi karena sifat mekanis dan stabilitas kimianya yang sangat baik.
- Zirkonia adalah salah satu keramik teknik dengan kekuatan dan ketangguhan tertinggi pada suhu kamar, dan sering digunakan dalam bagian tahan aus, bagian geser, alat pemotong, dll.
- Nitrida silikon memiliki ketahanan kejut termal yang sangat baik dan sering digunakan untuk membuat komponen mekanis seperti bantalan, bilah turbin gas, cincin segel mekanis, dan cetakan permanen.
- Nitrida aluminium memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan pembuangan panas yang baik, dan sering digunakan sebagai bahan pembuangan panas untuk perangkat elektronik.
Analisis kesulitan pemrosesan
Pemrosesan bagian keramik berkinerja tinggi menghadapi kesulitan berikut:
- Kekerasan dan kerapuhan tinggi: Dalam proses produksi, masalah seperti keausan alat, patah, dan fragmentasi komponen cenderung terjadi. Perlu menggunakan teknologi pemotongan dan bahan alat yang sesuai, serta mengontrol gaya dan suhu pemrosesan untuk memastikan integritas dan presisi.
- Kontrol proses sintering suhu tinggi: Bahan keramik biasanya memerlukan perlakuan sintering suhu tinggi untuk meningkatkan kepadatan dan sifat mekanisnya. Selama sintering suhu tinggi, masalah seperti penyusutan sintering yang tidak merata, pori-pori sintering, dan deformasi sintering cenderung terjadi, yang mempengaruhi akurasi dimensi dan kualitas permukaan bagian. Oleh karena itu, perlu mengontrol suhu, waktu, dan atmosfer sintering dengan tepat, serta mengambil langkah-langkah proses sintering yang sesuai untuk mengatasi masalah ini.
- Persyaratan kualitas permukaan tinggi: Bagian keramik biasanya perlu memiliki kualitas permukaan yang tinggi untuk memenuhi persyaratan aplikasinya. Namun, kekerasan dan kerapuhan bahan keramik yang tinggi membuat penggilingan dan pemolesan permukaannya sulit, rentan terhadap goresan dan cacat permukaan. Oleh karena itu, diperlukan proses penggilingan dan pemolesan khusus, seperti penggilingan ultrasonik, pemolesan elektrolitik, dll., untuk mendapatkan permukaan berkualitas tinggi.
- Persyaratan presisi pemrosesan tinggi: Bagian keramik biasanya memerlukan presisi pemrosesan tinggi untuk memenuhi persyaratan perakitan dan penggunaan yang kompleks. Karena kekerasan dan kerapuhan bahan keramik yang tinggi, masalah seperti akumulasi kesalahan pemesinan dan ketidakstabilan dimensi cenderung terjadi. Oleh karena itu, perlu menggunakan peralatan dan proses pemrosesan presisi tinggi, seperti pemrosesan numerik, pemrosesan laser, dll., untuk memastikan akurasi dimensi dan konsistensi bentuk geometris bagian.
