氧化鋯陶瓷的磨削加工技術

   氧化鋯陶瓷具有陶瓷材料共同的高硬度、高脆性和低斷裂韌性等特點，使陶瓷材料在加工過程中很容易產生變形層、表面/亞表面微裂紋、材料粉末化、模糊表面、相變區域、殘余應力等缺陷限制了陶瓷材料應用范圍的進一步擴展。

 陶瓷材料特別是硬度較大的陶瓷材料如氧化鋯陶瓷等素來便是“加工困難戶”，以致陶瓷精密元件的加工費用占到成本的30%-60%，有的甚至高達90%。因此探索陶瓷材料的精密、高效、低成本加工方法就顯示尤為重要。鑫騰輝數控根據市場需求，專注生產各種型號的陶瓷雕銑機，可滿足所有硬質新材料的加工，陶瓷專用雕銑機就是為了滿足這樣的加工需求專門設計生產的一種數控機床。

一、氧化鋯陶瓷磨削加工技術

    磨削加工作為陶瓷機械加工的主要手段，也是目前氧化鋯陶瓷的主要機械加工方法。隨著國內外眾多學者不斷深入和發展，已逐步形成一系列的理論指導，磨削加工方法和手段也在不斷的變化和更新。下文將對磨削加工理論及相關工藝進展做簡單整理。

1、延性域磨削加工技術

    延性域磨削技術主要是針對脆性材料而言，致力于追求無損傷的磨削。在磨削脆性材料時，切屑的形成與磨削金屬等塑性材料類似，“切屑”通過剪切的形式被磨料從集體上切除下來，磨削后的表面和亞表面沒有裂紋形成，也沒有脆性剝落時的凹凸不平現象產生，避免了亞表面裂紋的發生，是一種損傷極小的磨削方式，在陶瓷、玻璃、光學和半導體領域有廣闊的應用前景。

    技術要點：該技術是主要采用高剛度高分辨率的磨床，通過控制磨削深度，使脆性材料以延性域的模式去除，也就是脆性材料的磨削機制由原來的脆性斷裂變為塑性流動，選擇合適的磨削參數及砂輪的特性參數，來取得較好的加工表面。

圖2 兩種脆性材料的去除機理：a脆性斷裂去除，b塑性流動去除

圖片解析：塑性和脆性是硬脆材料的兩個及基本性質，在常規條件下，硬脆材料其屈服強度與斷裂強度非常接近，因此加工時，磨粒和材料接觸區的應力首先達到斷裂強度，形成裂紋尖端，裂紋尖端擴展形成裂紋，最后斷裂生成磨屑，加工表面損傷嚴重，亞表面殘留一定深度的裂紋，見上圖a。當去除材料的未變形厚度減小到臨界值以下，就會出現脆性延性轉變，磨料和陶瓷材料的接觸區應力首先達到剪切強度極限，產生塑性流動，進而形成切屑，從而實現延性域加工，見上圖b。

應用示例：杜建華等采用粒度為W0.5微粉金剛石砂輪對氧化鋯陶瓷的磨削實驗表明，在砂輪線速度Vs=11.8m/s，進給速度V1=40mm/min，可獲得表面粗糙度Ra=3nm的超光滑鏡面。厚度較小氧化鋯陶瓷工件采用普通磨削時會由于微小震動產生裂紋，而延性域磨削是加工陶瓷材料無損加工的一種方式。

     鑫騰輝數控根據市場需求，專注生產各種型號的陶瓷雕銑機，可滿足所有硬質新材料的加工，鑫騰輝自成立至今，擁有雄厚的機械生產能力和強大的技術研發隊伍，技術精湛，配套完善，科研實力雄厚。公司一直圍繞“以客戶需求為導向，以技術創新為引領”的理念，不斷研發出業界領先的各類數控設備，廠家聯系電話：136 998 99025。