Във веригата на модерната керамична индустрия хората често се фокусират повече върху самия материал, като алуминиев оксид, силициев нитрид, силициев карбид, електростатични патронници и други основни компоненти. Въпреки това, тъй като полупроводниковото оборудване, оптичните устройства, системите за течно охлаждане с изкуствен интелект и други области изискват все-по-висока прецизност, „оборудването за обработка“ се превръща в ключов фактор при определяне на добива и разходите.
Предизвикателства при съвременната обработка на керамика
Усъвършенстваните керамични материали обикновено се характеризират с висока твърдост и висока крехкост. Компоненти като електростатични патронници, керамични смукателни патронници и прецизни структурни части, използвани в полупроводниковата индустрия, често изискват обработка на стотици или дори хиляди микро-отвори. Ако само един отвор показва отчупване на ръба, напукване или отклонение в размерите, целият детайл може да бъде бракуван. Следователно стабилността, повторяемостта и животът на инструмента на обработващото оборудване пряко влияят върху производствените разходи.
Ето защо технологията за ултразвукова обработка привлече все по-голямо внимание в областта на модерната керамика. В сравнение с конвенционалната обработка, предимствата на ултразвуковата обработка са главно при пробиване и отстраняване на твърди и крехки материали. Например, когато пробивате алуминиева керамика без ултразвукова помощ, обикновените инструменти могат бързо да се износят само след десетки дупки. С помощта на ултразвук животът на същия инструмент може да бъде удължен до над 200–300 отвора. В същото време ултразвуковата обработка намалява риска от отчупване, подобрява качеството на стената на отвора и увеличава общия добив. В много-приложения от висок клас клиентите са готови да пожертват част от ефективността на обработката в замяна на по-добра цялост на продукта.
Хардуерът на машинния инструмент също трябва да отговаря на стандартите
За да постигнете наистина високо{0}}качествена усъвършенствана обработка на керамика, ултразвуковата технология сама по себе си не е достатъчна. Обработката на твърди и крехки материали налага изключително високи изисквания към присъщата на машинния инструмент точност. Понастоящем Langen Precision използва структура от гранитно легло, за да намали ефектите от термичната деформация и напрежението на материала. В сравнение с традиционните легла от чугун, гранитните конструкции поддържат по-добре дълготрайна прецизност на оборудването. Langen има за цел да контролира повторяемостта на позиционирането в рамките на 1 микрон, включително праволинейност, плоскост и перпендикулярност на водача.
За да постигне тази стабилност, Langen Precision изгради усъвършенстван цех за прецизно сглобяване с постоянна-температура, постоянна-влажност. В допълнение към висококачествените-водачи, вносните шпиндели и вносните CNC системи, много процеси все още разчитат на човешки опит. Например „ръчното изстъргване“ при сглобяването на машината остава критична стъпка в -машинните инструменти от висок клас. Дебелината на остъргания слой е дори по-тънка от човешка коса, а ръчното反复 (повтарящо се) довършване на свързващите повърхности постига по-висока точност на контакт и структурна стабилност. Този тип процес е трудно да се замени напълно с машини в краткосрочен план и често отнема повече от шест месеца, за да се обучи квалифициран работник.