技術(shù)文章
實(shí)驗(yàn)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?cè)?,并通過(guò)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(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
1、用STX-202A金剛石線切割機(jī)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(shí)驗(yàn)設(shè)備:STX-202A金剛石線切割機(jī)、MTI-3040加熱平臺(tái),設(shè)備形貌如圖1所示:
STX-202A金剛石線切割機(jī) MTI-3040加熱平臺(tái)
圖1 實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備圖
實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備特點(diǎn):
STX-202A小型金剛石線切割機(jī):STX-202A小型金剛石線切割機(jī)用于各種材料樣品的連續(xù)精密切割,可以對(duì)材料進(jìn)行切片、切斷,旋轉(zhuǎn)樣品臺(tái)也可以對(duì)試樣切割一定角度??汕懈畹牟牧先缇w、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(jī)高分子材料及仿生復(fù)合材料等。用其進(jìn)行超薄精密切割時(shí),切得的薄片可達(dá)0.08mm,樣品尺寸精度在±10μm的范圍內(nèi);樣品表面粗糙度可達(dá)1.0μm左右,可得到暗光澤面。
主要參數(shù):
切割方式:自動(dòng)連續(xù)切割 Z軸進(jìn)給形式:自動(dòng)進(jìn)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(tái):MTI-3040加熱平臺(tái)采用整體鑄鋁結(jié)構(gòu),加熱溫度最高可達(dá)200℃,適用于對(duì)各種材料(如晶體、半導(dǎo)體、金屬、陶瓷等)的加熱。
切割過(guò)程:
首先將透明陶瓷片與載樣塊、樹(shù)脂陶瓷切割襯墊一同放置到MTI-3040加熱平臺(tái)上進(jìn)行加熱,用石蠟將加熱到80℃左右的透明陶瓷試樣、樹(shù)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(tái)上移下進(jìn)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(jī)上進(jìn)行切割。放置到加熱平臺(tái)上進(jìn)行固定和放置到STX-202A金剛石線切割機(jī)上進(jìn)行切割的陶瓷如圖2所示:
由于金剛石線切割機(jī)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(jìn)給速度不應(yīng)設(shè)置過(guò)快,本實(shí)驗(yàn)中樣品進(jìn)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(guò)程中要用切割專(zhuān)用的冷卻液對(duì)試樣進(jìn)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(jiàn),樣品表面細(xì)膩平整。
對(duì)切割后的試樣片的厚度進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量結(jié)果如圖5所示,四個(gè)試樣片的厚度分別是0.151㎜、0.150㎜、0.150㎜、0.149㎜,可見(jiàn)切割后的試樣片尺寸精準(zhǔn),偏差小,滿足切割尺寸要求。對(duì)切割后的試樣表面的粗糙度進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量結(jié)果如圖6所示,4個(gè)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(dá)到暗光澤面的標(biāo)準(zhǔn)??梢?jiàn)使用金剛石線切割機(jī) 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(duì)試樣后期的加工都會(huì)帶來(lái)極大的方便。