技術(shù)文章
實驗材料:尺寸約φ15×15mm的透明陶瓷圓柱體。
材料特性:透明陶瓷是選用高純原料,并通過工藝手段排除氣孔而獲得的,是一種高純的陶瓷,具有陶瓷的硬脆性。
實驗?zāi)康模?/p>
1、用STX-202A金剛石線切割機將φ15×15mm的透明陶瓷切割成0.15mm厚的小圓片,并觀察切割后的原片試樣的厚度和表面粗糙度。
實驗設(shè)備:STX-202A金剛石線切割機、MTI-3040加熱平臺,設(shè)備形貌如圖1所示:
STX-202A金剛石線切割機 MTI-3040加熱平臺
圖1 實驗所用設(shè)備圖
實驗所用設(shè)備特點:
STX-202A小型金剛石線切割機:STX-202A小型金剛石線切割機用于各種材料樣品的連續(xù)精密切割,可以對材料進行切片、切斷,旋轉(zhuǎn)樣品臺也可以對試樣切割一定角度。可切割的材料如晶體、陶瓷、紅外光學(xué)材料、熱電材料、玻璃、蜂窩陶瓷、金屬、塑料、PCB、巖樣、礦樣、耐火材料、建筑材料、牙科材料、生物材料、有機高分子材料及仿生復(fù)合材料等。用其進行超薄精密切割時,切得的薄片可達0.08mm,樣品尺寸精度在±10μm的范圍內(nèi);樣品表面粗糙度可達1.0μm左右,可得到暗光澤面。
主要參數(shù):
切割方式:自動連續(xù)切割 Z軸進給形式:自動進給 Z軸行程:≤60mm 切割尺寸(max):50㎝
Y軸行程:≤50mm 線速度(max):1.4m/s
MTI-3040加熱平臺:MTI-3040加熱平臺采用整體鑄鋁結(jié)構(gòu),加熱溫度最高可達200℃,適用于對各種材料(如晶體、半導(dǎo)體、金屬、陶瓷等)的加熱。
切割過程:
首先將透明陶瓷片與載樣塊、樹脂陶瓷切割襯墊一同放置到MTI-3040加熱平臺上進行加熱,用石蠟將加熱到80℃左右的透明陶瓷試樣、樹脂陶瓷襯墊和載樣塊連接在一起,然后一同從MTI-3040加熱平臺上移下進行冷卻,待溫度降到室溫后將載樣塊放置到STX-202A金剛石線切割機上進行切割。放置到加熱平臺上進行固定和放置到STX-202A金剛石線切割機上進行切割的陶瓷如圖2所示:
由于金剛石線切割機的切割屬于柔性的磨削切割,且樣品具有很大的硬度,因此樣品進給速度不應(yīng)設(shè)置過快,本實驗中樣品進給速度設(shè)置為0.3㎜/min,所使用的金剛石線徑為0.35㎜,切割中的陶瓷片如圖3所示,切割過程中要用切割專用的冷卻液對試樣進行冷卻,防止因摩擦產(chǎn)生的熱量損壞樣品和切割線。切割后的試樣片如圖4所示,可見,樣品表面細膩平整。
對切割后的試樣片的厚度進行測量,測量結(jié)果如圖5所示,四個試樣片的厚度分別是0.151㎜、0.150㎜、0.150㎜、0.149㎜,可見切割后的試樣片尺寸精準(zhǔn),偏差小,滿足切割尺寸要求。對切割后的試樣表面的粗糙度進行測量,測量結(jié)果如圖6所示,4個試樣表面的粗糙度分別為1.03μm、0.88μm、0.98μm、1.17μm,該粗糙度值的樣品表面可以達到暗光澤面的標(biāo)準(zhǔn)。可見使用金剛石線切割機 切割出的透明陶瓷樣品表面粗糙度極低。好的表面粗糙度對試樣后期的加工都會帶來極大的方便。