Siliziumkarbid-Bearbeitung

Siliziumkarbid wird aufgrund seiner Kombination aus hoher Festigkeit, geringem Gewicht und Abriebfestigkeit in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Leider machen seine Toleranzen und geometrische Komplexität die Bearbeitung mit herkömmlichen Strategien schwierig.

Aufgrund seiner chemischen und physikalischen Eigenschaften übertrifft Graphen die meisten anderen Materialien als keramischer Hochleistungswerkstoff mit geringen Wärmeausdehnungsraten, Säurebeständigkeit und Erosions-/Abriebfestigkeit. In Bezug auf sein physikalisches Verhalten ähnelt es Diamant. Es ist eines der leichtesten und härtesten modernen keramischen Materialien mit geringen Wärmeausdehnungsraten sowie Erosions- und Abriebfestigkeit.

Präzision

Siliziumkarbid ist ein extrem hartes, widerstandsfähiges Material, das sich perfekt für die Herstellung von Teilen mit engen Toleranzen mit Hilfe der EDM-Technologie eignet. Daher eignet es sich für Anwendungen, die starke, haltbare Teile erfordern, die präzise Abmessungen und Toleranzen einhalten; zum Beispiel Turbinen, Wärmetauscher und Panzerungen, die bei militärischen Anwendungen verwendet werden, da sein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht es zu einem sehr gefragten Material macht.

Siliciumcarbid (abgekürzt SiC) ist eine moderne Keramik, die aus Silicium und Kohlenstoff besteht. Siliziumkarbidpulver kommt in der Natur als Moissanit vor, wird aber auch in großen Mengen als Schleifmittel hergestellt. Siliziumkarbidkörner können auch durch Sintern zu Hartkeramik zusammengeschmolzen werden, so dass dieses Material aufgrund seiner hervorragenden Leistung unter rauen Umgebungsbedingungen wie extremen Temperaturen/Druck/Korrosion/Abrieb in der Landesverteidigung, der Luft- und Raumfahrttechnik, der Automobilindustrie sowie in Energie-, Papierherstellungs- und chemischen Produktionsanlagen beliebt ist.

Siliziumkarbid zeichnet sich unter den anderen feuerfesten Werkstoffen durch seinen relativ niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aus, wodurch es im Betrieb stabiler ist als viele andere Werkstoffe. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit von Schäden durch plötzliche Stöße oder übermäßige Belastungen und garantiert gleichzeitig eine anhaltend hohe Leistung der Geräte.

Dauerhaftigkeit

Siliziumkarbid ist eine hochentwickelte technische Keramik, die auch unter extremen Bedingungen gut funktioniert und sich daher für Anwendungen in verschiedenen Branchen und Fertigungsprozessen eignet. Zu den gängigen Anwendungen für Siliziumkarbid gehören Komponenten für die Petrochemie, die Energietechnik und die Papierherstellung sowie Lager und mechanische Dichtungsteile - ganz zu schweigen davon, dass es die perfekte Materialwahl für dynamische Dichtungssysteme in Gasturbinen und Raketentriebwerken ist.

Siliciumcarbid ist ein äußerst stabiles Material mit überlegener Festigkeit und Haltbarkeit, die auf seine einzigartige Kristallstruktur zurückzuführen ist. Die Festigkeit von Siliziumkarbid wird durch eine beeindruckende Bruchzähigkeit von 6,8 MPa m0,5, die der Rissausbreitung entgegenwirkt, und durch seine beeindruckende Biegefestigkeit von 490 MPa, die eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit gegen Biegespannungen bietet, noch weiter erhöht.

Die physikalische Verschleißfestigkeit von Kohlefaserverbundwerkstoffen ist beeindruckend, ebenso wie ihre Beständigkeit gegen Abrieb, Erosion und Reibungsverschleiß. Angesichts dieser Eigenschaften sind Kohlenstofffasern eine ausgezeichnete Materialwahl für Komponenten, die für raue Umgebungen wie chemische Verarbeitungsanlagen, Mühlen und Sprühdüsen konzipiert sind.

GAB Neumann verwendet für seine Zerspanungswerkzeuge ausschließlich drucklos gesintertes monolithisches Siliziumkarbid, das aus feinkörnigem Submikronpulver hergestellt wird, das mit nichtoxidischem Sinterhilfsmittel (Binder) gemischt und durch Strangpressen (Rohre) oder kaltisostatisches Pressen (Platten und Blöcke) in Form gebracht wird. Dieses Verfahren sorgt dafür, dass unsere Werkzeuge eine hohe Härte und Festigkeit aufweisen und dennoch einer Hochgeschwindigkeitsbearbeitung standhalten, wodurch die Oberflächenqualität verbessert und die Bearbeitungskosten gesenkt werden, während gleichzeitig der Wert der Endprodukte gesteigert wird.

Wärmeleitfähigkeit

Siliziumkarbid (SiC) ist ein hochentwickeltes technisches Keramikmaterial, das aus kohlenstoffbasierten Verbindungen ohne Sauerstoff besteht und eine außergewöhnliche Härte, Temperaturbeständigkeit und eine nicht oxidierende Atmosphäre aufweist. Darüber hinaus weist SiC eine der höchsten Wärmeleitfähigkeiten unter den feinkeramischen Materialien auf.

Chemische und physikalische Stabilität, hohe Hitzebeständigkeit und hervorragende Abriebfestigkeit machen dieses Material zu einer überzeugenden Option für zahlreiche anspruchsvolle industrielle Anwendungen, darunter Gleitringdichtungen, Ballistik, chemische Produktion und Papierherstellung sowie Pumpensysteme oder Turbinen.

Als Baumaterial ist Glasfaser besonders korrosions-, abrieb- und erosionsbeständig und bietet eine außergewöhnliche Festigkeit bei hohen Temperaturen von bis zu 1.400 Grad Celsius. Außerdem ist es chemisch resistent gegen Säuren und Laugen!

Siliziumkarbid ist einer der härtesten Werkstoffe, die je geschaffen wurden, was seine Bearbeitung extrem schwierig macht. Zunächst muss es durch Heißpressen und Glühen in einen festen Zustand gesintert werden; danach wird es mit teuren Diamantwerkzeugen präzisionsbearbeitet oder mit Ultraschall geschliffen und schließlich durch Honen fertiggestellt. All dies erfordert ein hohes Maß an Fachkenntnis, und nur die besten Hersteller sind in der Lage, diese zeitaufwändige Aufgabe zu bewältigen. Darüber hinaus müssen die Spezifikationen des Rohmaterials - wie Korngröße, Reinheitsgrad des Bindemittels und Dichte - sowie die spezifischen Bearbeitungsmethoden berücksichtigt werden, die speziell auf diesen Materialtyp zugeschnitten sind.

Abnutzungswiderstand

Die leichte Bearbeitbarkeit von Siliziumkarbid macht es zum idealen Werkstoff für präzisionsbearbeitete Teile mit engen Toleranzen, während seine starke, langfristige Beständigkeit es zu einem der stärksten keramischen Werkstoffe der Welt macht. Es ist fünfzig Prozent härter als Wolframcarbid und verfügt über bemerkenswerte mechanische Eigenschaften wie Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, Säuren und geschmolzene Salze sowie eine geringe Wärmeausdehnung, was seine Widerstandsfähigkeit in rauen Umgebungen gewährleistet.

Sulfidkarbid hat eine außergewöhnliche Abriebfestigkeit, was es zu einem unschätzbaren Material für Bodenbearbeitungsgeräte sowie für andere schwere Lasten und Anwendungen mit konstanter Reibung macht. Darüber hinaus wird seine Bruchzähigkeit durch einen hohen Elastizitätsmodul und eine hohe Biegefestigkeit verbessert; außerdem wird seine Härte nur von Diamant und Borkarbid übertroffen.

Eine Untersuchung des Verschleißverhaltens von nitridgebundenem Siliciumcarbid wurde unter verschiedenen Bodenbedingungen durchgeführt und ergab, dass die Intensität des Verschleißes mit zunehmendem Schluff- und Staubanteil in der oberen Schicht abnimmt. Bei leichten Bodenverhältnissen bewegten sich lose Sandkörner frei um die kratzenden Reibungsflächen von nitridgebundenem Siliciumcarbid, während bei mittleren Bodenverhältnissen die Pad-Schweißung die oberste Schicht vor intensivem Verschleiß schützte. Bei schweren Bodenverhältnissen erlebten Stahltypen, die üblicherweise für Arbeitsteile verwendet werden, die höchste Abnutzungsintensität, die jemals bei Stahlarbeitsteilen, die üblicherweise für Bodenarbeitsteile verwendet werden, aufgezeichnet wurde, da sie bei schweren Bodenverhältnissen intensiv abgenutzt wurden.