Quelles sont les méthodes de traitement de précision des céramiques ?
Les matériaux céramiques de précision sont traités selon différentes méthodes, en fonction des performances requises. Actuellement, les principales méthodes de traitement utilisées par FOUNTYL Technologies PTE Ltd. comprennent l'usinage mécanique, l'usinage électrique, le traitement par ultrasons, le traitement laser et l'usinage composite. Voici une brève présentation des méthodes d'usinage des céramiques de précision.
L'usinage des matériaux céramiques comprend principalement le tournage, le meulage, le perçage, le polissage et le rectification.
1. Usinage par tournage des matériaux céramiques
Le tournage est principalement utilisé pour usiner des matériaux céramiques à haute dureté et haute résistance à l'usure à l'aide d'outils diamantés. Les outils en diamant polycristallin, difficiles à polir, sont généralement réservés à l'ébauche. Pour le tournage de précision des céramiques, on utilise des outils en diamant monocristallin et la technique de micro-usinage. La dureté et la fragilité élevées des céramiques rendent difficile le respect des exigences de précision par tournage, ce qui explique le nombre limité d'applications de cette technique, qui demeure pour l'instant au stade de la recherche.
2 Broyage des matériaux céramiques
Le meulage des matériaux céramiques est l'une des méthodes d'usinage les plus répandues. La meule utilisée est généralement une meule diamantée. Si les mécanismes de meulage des meules diamantées font l'objet de diverses explications, un point commun demeure : la rupture fragile est la principale cause d'enlèvement de matière. Lors du meulage, l'évacuation des copeaux est un enjeu majeur, généralement assuré par un fluide de coupe refroidi. Ce fluide permet non seulement d'éliminer les copeaux, mais aussi de réduire la température de la zone de meulage, améliorant ainsi la qualité du meulage et limitant la décomposition thermique du liant autour des particules. On privilégie généralement les fluides de meulage à faible viscosité et à fort pouvoir nettoyant. Les meules diamantées présentent des caractéristiques de meulage variables selon le type de liant et la concentration des particules utilisés. La taille des particules de diamant est un autre facteur déterminant de la qualité de surface des pièces céramiques. Plus les particules sont grosses, plus la rugosité de la surface usinée est importante, mais plus l'efficacité d'usinage est élevée.
3. Traitement par perçage des matériaux céramiques
Le foret à tronçonner est fréquemment utilisé pour le perçage des matériaux céramiques. Il se compose d'une meule diamantée annulaire soudée à un tube d'acier creux par soudage à l'argent. Lors du perçage de la céramique, la meule diamantée tourne à grande vitesse et utilise le grain abrasif diamanté situé sur sa face d'extrémité pour usiner le matériau.
4. Meulage et polissage
Dans certains secteurs de la production industrielle, le meulage seul ne suffit pas à obtenir l'état de surface requis pour les pièces en céramique ; on a donc généralement recours au meulage et au polissage. Par ailleurs, les matériaux céramiques sont moins tenaces et plus fragiles, et leur résistance est facilement affectée par les fissures de surface. Plus la surface usinée est rugueuse, plus les fissures sont importantes, plus les concentrations de contraintes sont fréquentes et plus la résistance de la pièce est faible. Le meulage permet donc non seulement d'obtenir une certaine rugosité et une grande précision de forme, mais aussi d'améliorer la résistance de la pièce. Le polissage est un procédé de finition qui consiste à appliquer sur la pièce, sous une faible pression, un abrasif doux et une poudre fine.
