在半導(dǎo)體晶圓傳輸機(jī)械臂、人工關(guān)節(jié)球頭、高溫傳感器基座等高端裝備領(lǐng)域,精密陶瓷零部件的尺寸穩(wěn)定性直接影響設(shè)備壽命與運(yùn)行精度。重慶及鋒科技在12年行業(yè)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),真正實(shí)現(xiàn)陶瓷件批量穩(wěn)定生產(chǎn)需要突破三大技術(shù)瓶頸。
一、材料復(fù)合配方的精準(zhǔn)調(diào)控
高純度氧化鋯與氧化鋁的配比誤差必須控制在±0.3wt%以內(nèi)。我們通過激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混料過程,結(jié)合梯度熱等靜壓成型工藝,使陶瓷坯體密度達(dá)到理論值的99.5%。這種材料基底可承受1600℃持續(xù)工作溫度,熱膨脹系數(shù)低至4×10??/℃。
二、微裂紋抑制技術(shù)突破
針對(duì)0.2mm超薄壁結(jié)構(gòu)件易碎裂的難題,自主研發(fā)了脈沖激光輔助加工系統(tǒng)。在金剛石刀具切削瞬間,532nm波長激光精準(zhǔn)作用于切削刃前端,使材料局部發(fā)生可控相變,將邊緣崩缺尺寸從常規(guī)工藝的50μm壓縮至3μm以下。該技術(shù)已成功應(yīng)用于MEMS壓力傳感器陶瓷膜片量產(chǎn)。
三、多維度精度補(bǔ)償體系
在加工Φ8mm×15mm的燃料電池連接器時(shí),我們構(gòu)建了機(jī)床-檢測(cè)-補(bǔ)償?shù)拈]環(huán)系統(tǒng):
- 在線白光干涉儀每30秒采集一次表面形貌
- 智能算法自動(dòng)識(shí)別0.5μm以上的尺寸偏差
- 壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器實(shí)時(shí)修正刀具路徑
通過該體系,直徑公差穩(wěn)定在±1.5μm,圓柱度誤差≤0.8μm,較傳統(tǒng)加工方式精度提升4倍。
【行業(yè)應(yīng)用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)】
- 某醫(yī)療器械企業(yè)的陶瓷關(guān)節(jié)球頭,經(jīng)200萬次磨損測(cè)試后,表面粗糙度仍保持在Ra0.02μm
- 5G基站用氮化鋁陶瓷散熱基板,在-55℃~250℃循環(huán)沖擊測(cè)試中未出現(xiàn)開裂
- 光伏硅片傳輸機(jī)械臂陶瓷吸盤,真空吸附力波動(dòng)值≤0.5N,碎片率降低至0.03‰
【結(jié)語】
精密陶瓷零部件制造是跨材料學(xué)、熱力學(xué)、精密機(jī)械的復(fù)合型技術(shù)領(lǐng)域。重慶及鋒科技深耕特種陶瓷加工12年,累計(jì)交付精密陶瓷件超2000萬件,服務(wù)全球23個(gè)國家的高端制造企業(yè)。現(xiàn)免費(fèi)開放《精密陶瓷選型指南》(含17種材料性能對(duì)比表及8大行業(yè)加工方案),點(diǎn)擊官網(wǎng)在線客服即刻領(lǐng)取試樣服務(wù)。
重慶及鋒科技——讓每一微米的精度都有跡可循


