鋁基碳化硅復(fù)合材料如何加工

   AISiC(鋁基碳化硅 )復(fù)合材料具有高 比強(qiáng)度和比剛度 、低熱膨脹系數(shù) 、低密度、高微屈服強(qiáng)度 、良好的尺寸穩(wěn)定性 、導(dǎo)熱性 以及耐磨 、耐疲勞等優(yōu)異的力學(xué)性能和物理性能 ，在航空航天 、汽車 、軍事 、電子 、體 育用具等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用 。但是 由于超硬的增強(qiáng)相顆粒的加入 ，特別是顆粒含量高、尺寸小時(shí) ，該材料的切削加工性能非常差 ，從而限制了該材料的應(yīng)用。鈞杰陶瓷科技有限公司是一家專注鋁基碳化硅生產(chǎn)、精密加工的高科技企業(yè)，結(jié)合了金屬和陶瓷的多種加工方法，對(duì)鋁碳化硅的加工工藝流程進(jìn)行了升級(jí)，不僅提升了加工效率，同時(shí)在產(chǎn)品的表面粗糙度上也有了很大的改善，擁有成熟的鋁基碳化硅加工工藝。

1 傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)
A1SiC復(fù)合材料一般是鑄造法或粉末冶金法等制備 ，需要進(jìn)一步的機(jī)械加工達(dá)到零件所需的精度和表面粗糙度要求。SiC增強(qiáng)體顆粒比常用的刀具(如高速鋼刀具和硬質(zhì)合金刀具)的硬度高的多，在機(jī)械加工的過(guò)程 中會(huì)引起劇烈的刀具磨損。PCD金剛石刀具雖然 比增強(qiáng)體顆粒的硬度高 ，但硬度值相差不大 ，在切削加工高體分(SiC顆粒含量在 60％ ～70％)的顆粒增強(qiáng) AISiC復(fù)合材料時(shí)仍然會(huì)快速磨損 ，且 PCD金剛石刀具成本更 高。眾 多研究表 明，隨著 SiC含量 的增大(13％ ～70％)，增強(qiáng)體類型的不同 (主要 區(qū)別是纖維增強(qiáng)還是顆粒增強(qiáng))，可切削性越來(lái)越差 ，加工效率隨之降低 ，生產(chǎn)成本快速增加 。若 以 45#鋼的切削性能為 1計(jì)量 ，此種材料 的切 削性 能僅 為 0．05～0．3。因此 ，復(fù)合材料的難加工性 和昂貴的加工成本限制了AISiC復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用。
2 銑磨加工技術(shù)
目前 ，切 削加工是 A1SiC復(fù)合材料 的主要加工方法，但在切削加工中存在刀具磨損嚴(yán)重和難以獲得 良好加工表面質(zhì)量 的問(wèn)題。有研究提出了顆粒增強(qiáng) A1SiC
復(fù)合材料的銑磨加工方法。這種加工方法使用金剛石砂輪(電鍍或燒結(jié))在數(shù)控銑床上對(duì)工件進(jìn)行切削加工 ，具有磨削加工中多刃切削的特點(diǎn) ，又同時(shí)具有和銑加工相似的加工路線，可以用于曲面、孔 、槽的加工，在獲得較高加工效率的同時(shí)，又能保證加工表面質(zhì)量。
3 激光加工
目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)鋁基復(fù)合材料激光加工技術(shù)的研究主要集 中在打孔 、切割 、劃線 和型腔加工等方面。用 自行研制的機(jī)械斬光盤調(diào)脈沖激光器切割試驗(yàn)表
明 ，在高峰值能量、短脈 沖寬度、高脈沖頻率和適當(dāng)?shù)钠骄β蕳l件下 ，采用高速多次重復(fù)走刀切割工藝 ，可以得到無(wú)裂紋的精細(xì)切 口。有研究采用氧氣作輔助氣
體 ，用 800W 的連續(xù)波 CO2激光在厚度 13．5mm的復(fù)合材料上加工出了直徑 0．72mm的無(wú)損傷深孔 ，深徑比達(dá) l8．75。有研究提出了基于裂紋加工單元的激光銑削方法 ，他們采用激光對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了基 于裂紋加工單元的激光銑削加工 ，并在零件上加工 出了形狀較復(fù)雜的型腔。研究結(jié)果表明 ，采用該方法進(jìn)行激光銑削所需要的功率 比通常的方法低。

4 超聲加工
超聲加工(USM)是 由超聲發(fā)生器產(chǎn)生高頻 電振蕩(一般為 16kHz～25kHz)，施加于超聲換能器上 ，將高頻電振蕩轉(zhuǎn)換成超聲頻振動(dòng)。超聲振動(dòng)通過(guò)變幅桿放
大振幅，并驅(qū)動(dòng)以一定的靜壓力壓在工件表面上的工具產(chǎn)生相應(yīng)頻率的振動(dòng)。工具端部通過(guò)磨料不斷地捶擊工件 ，使加工區(qū)的工件材料粉碎成很細(xì)的微粒，被循環(huán)的磨料懸浮液帶走，工具便逐漸進(jìn)入到工件 中，從而加工出與工具相應(yīng)的形狀
隨著 A1SiC復(fù)合材料在航 空航天 、汽車 、軍事 、電子、體育用具等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對(duì)其制品的加工精度和表面質(zhì)量的要求也越來(lái)越 高，采用傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法或單一的特種加工方法 ，都難 以實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn) 的加工要求。鈞杰陶瓷是專業(yè)加工鋁基碳化硅的廠家，如果您有這種材料需要進(jìn)行加工，歡迎致電我們的業(yè)務(wù)專線：鈞杰陶瓷：134_128_56568。