في سلسلة صناعة السيراميك المتقدمة، غالبًا ما يركز الناس أكثر على المواد نفسها، مثل الألومينا، ونيتريد السيليكون، وكربيد السيليكون، والظرف الكهروستاتيكي، والمكونات الأساسية الأخرى. ومع ذلك، نظرًا لأن معدات أشباه الموصلات والأجهزة البصرية وأنظمة التبريد السائلة التي تعمل بالذكاء الاصطناعي والمجالات الأخرى تتطلب دقة أعلى من أي وقت مضى-، أصبحت "معدات المعالجة" عاملاً رئيسيًا في تحديد الإنتاجية والتكلفة.
التحديات في معالجة السيراميك المتقدمة
تتميز المواد الخزفية المتقدمة بشكل عام بالصلابة العالية والهشاشة العالية. غالبًا ما تتطلب المكونات مثل ظرف الكهرباء الساكنة، وظرف الشفط الخزفي، والأجزاء الهيكلية الدقيقة المستخدمة في صناعة أشباه الموصلات تصنيع مئات أو حتى آلاف الثقوب - الدقيقة. إذا أظهر ثقب واحد فقط تقطيعًا في الحواف، أو تشققًا، أو انحرافًا في الأبعاد، فقد يتم تخريد قطعة العمل بأكملها. ولذلك، فإن الاستقرار والتكرار وعمر الأداة لمعدات المعالجة يؤثر بشكل مباشر على تكاليف التصنيع.
ولهذا السبب اكتسبت تكنولوجيا التصنيع بالموجات فوق الصوتية اهتمامًا متزايدًا في مجال السيراميك المتقدم. بالمقارنة مع المعالجة التقليدية، فإن مزايا المعالجة بالموجات فوق الصوتية تتمثل بشكل رئيسي في الحفر وإزالة المواد من المواد الصلبة والهشة. على سبيل المثال، عند حفر سيراميك الألومينا دون مساعدة بالموجات فوق الصوتية، قد تبلى الأدوات العادية بسرعة بعد عشرات الثقوب فقط. وبمساعدة الموجات فوق الصوتية، يمكن تمديد عمر الأداة نفسه إلى أكثر من 200-300 ثقب. وفي الوقت نفسه، تعمل المعالجة بالموجات فوق الصوتية على تقليل خطر التقطيع، وتحسين جودة جدار الثقب، وزيادة الإنتاج الإجمالي. في العديد من التطبيقات المتطورة-، يكون العملاء على استعداد للتضحية ببعض كفاءة المعالجة مقابل الحصول على تكامل أفضل للمنتج.
يجب أيضًا أن تستوفي أجهزة الأدوات الآلية المعايير
ولتحقيق معالجة متقدمة للسيراميك-عالية الجودة حقًا، فإن تقنية الموجات فوق الصوتية وحدها ليست كافية. إن تصنيع المواد الصلبة والهشة يفرض متطلبات عالية للغاية على الدقة المتأصلة في أداة الآلة. تستخدم شركة Langen Precision حاليًا هيكل طبقة من الجرانيت لتقليل تأثيرات التشوه الحراري وإجهاد المواد. بالمقارنة مع الأسِرَّة التقليدية المصنوعة من حديد الزهر-، تحافظ هياكل الجرانيت بشكل أفضل على دقة المعدات على المدى الطويل-. يهدف لانجين إلى التحكم في تكرار تحديد المواقع في حدود 1 ميكرون، بما في ذلك استقامة التوجيه، والتسطيح، والعمودية.
ولتحقيق هذا الاستقرار، أنشأت شركة Langen Precision ورشة عمل متقدمة لتجميع دقة ثابتة-درجة الحرارة والرطوبة-. بالإضافة إلى-المبادئ التوجيهية عالية الجودة، وأعمدة الدوران المستوردة، وأنظمة CNC المستوردة، لا تزال العديد من العمليات تعتمد على الخبرة البشرية. على سبيل المثال، يظل "التجريف اليدوي" في تجميع الماكينة خطوة حاسمة في -الأدوات الآلية المتطورة. سمك الطبقة المكشوطة أرق من شعرة الإنسان، كما أن التشطيب اليدوي (المتكرر) للأسطح المتزاوجة يحقق دقة تلامس أعلى واستقرارًا هيكليًا. ومن الصعب استبدال هذا النوع من العمليات بالكامل بالآلات على المدى القصير، وغالبًا ما يستغرق تدريب العامل الماهر أكثر من ستة أشهر.