产品制造的技术陶瓷

従来の図:放電加工機は色々な技術の連携からできているんだね。

通过“数控摇动技术”,可以在不消耗电极的情况下完美加工工件侧面。通过“NC装置”的自行开发•制造,可实现微米级的位置控制。

接下来要改善的是进一步提高机械主体的精度。

制造不受周围任何环境影响的机头和工作台…

迄今为止,机头与电极间以及工作台与工件间主要使用绝缘强化塑料部件。但是这些材料会因温度升高而膨胀,因而会导致电极丝放电加工机加工工件时电极丝中心位置发生变化,或电火花成形加工中火花不稳定等问题。

为了实现精确加工,Sodick公司认为有必要使用新材料来替代强化塑料或铁。
经过多次研究,得出的结果是“陶瓷”。 Sodick公司制造了用于本公司开发的放电加工机的“陶瓷”。

Q1首先,什么是陶瓷?

以往的窑制陶瓷 Sodick公司开发的精密陶瓷

从广义上来说,陶瓷是“(非金属•无机物的)烧制物”。
生活中常见的陶瓷有瓷器、砖块。

而且,通过科学配置原料,使陶瓷具备新的优异特性,从而最大限度地发挥其性能的陶瓷称为精密陶瓷

最具代表性的精密陶瓷有“氧化铝陶瓷”,其被用于Sodick公司生产的多种陶瓷产品。 氧化铝陶瓷的主要成分是氧化铝,具有较高的强度。顺便说一句,氧化铝的单结晶物质还有蓝宝石、红宝石等珠宝饰品。

Q2陶瓷用在哪里?

主要用于放电加工机。
搭载于电火花成形加工机电极丝放电加工机的机头和工作台等重要部分。

セラミックスは主に放電加工機に使われています

Q3为什么需要陶瓷?

电火花成形加工机时

电火花成形加工机时

在利用火花进行加工的放电加工中,如果绝缘不充分,放电能量会分散到电极•加工物以外的区域,导致放电现象不稳定。为了使放电加工稳定化,保持完全的绝缘状态是非常重要的。

此外,在初期的放电加工机中,仅机头部使用了具有绝缘性的强化塑料(环氧玻璃)。但其存在“温度导致的结构物尺寸变化”“长期使用后的强度不足”等问题。
另一方面,那时使用的工作台为铁制品,绝缘能力不足。但如果使用石制工作台,会存在“由于原产地和使用部位的不同而导致品质不稳定”“容易开裂等强度不足”等问题,因此需要用强度高、品质稳定的材料制作的工作台。
以上述几点为背景,为了能够在更细微的领域进行高精度•高品位的放电加工,Sodick公司对“树脂+铁材”“石头”“陶瓷”等多种材料制造的放电加工机进行了适用实验。
从结果来看,“陶瓷”可以避免以往的诸多问题,因而被认为是具备放电加工机所需特性的理想材料,而且“陶瓷”还可实现绝佳的“绝缘性”。

电极丝放电加工时

电极丝放电加工时

长度1米的铁在温度上升1℃时会膨胀10微米,因此如果用电极丝放电加工机加工工件,电极丝的中心位置会有所变化。陶瓷的热变位不到铁的二分之一。
此外,与电火花成形加工相同,在进行精确的放电加工方面,电不会流向电极丝和加工物以外区域的陶瓷是最完美的材料。
而且电极丝放电加工机的电极丝通常会浸入到水或油中,因此在这一点出发,耐腐蚀性优越的陶瓷也是极好的材料。

セラミックスの7つの特長

Q4为什么要自行开发陶瓷?

放电加工机的工作台

如图片所示,放电加工机的工作台是大尺寸部件
其尺寸越大,成本就会越高,制造难度也越大,而且也很难找到合适的制造商。

因此Sodick公司选择自主研究、开发、制造。 当初只是为了制造Sodick公司产品所需的部件,因为能够生产大型、高精度的陶瓷,所以其他领域的需求也很多。现如今,其不仅仅只用于Sodick自身的产品,还向测量器、半导体制造设备等的制造商供应陶瓷产品。

直線形状のガイドなら、4メートルサイズ、平板形状の定盤なら、1.7メートル x 1.4メートルサイズのものも作ったことがあるんだって

Sodick陶瓷的优点

  • 本公司自主开发、制造,因此可自由实现主轴滑块、工件支架、滑轮等部件的陶瓷化
  • 本公司自主开发、制造,因此可制造大型产品(液晶面板等)的加工用工作台等世界最大尺寸的陶瓷产品
  • 本公司自主开发、制造,因此还可根据客户需求提供氧化铝以外的陶瓷

X•Y轴直交滑块利用了陶瓷不变形的特点,被用于超精密机械的空气滑块以及工作台等的主结构物

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