Usinage par vibration ultrasonique de céramiques à base d'aluminium et de carbure de silicium

Traitement par vibration ultrasonique de céramiques à base de carbure de silicium à base d'aluminium

Les composites à base de carbure de silicium (AlSiC) combinent le poids léger et la conductivité thermique élevée de l'aluminium à l'extrême dureté et à la faible expansion thermique des céramiques à base de carbure de silicium.Cependant, en raison de l'écart marqué des propriétés mécaniques entre la matrice d'aluminium souple et les particules de céramique SiC ultra dures, l'usinage conventionnel souffre d'une forte usure abrasive de l'outil,élimination des particules, creusement de surface et micro-craquage.Traitement par vibration par ultrasons (UVM) de céramiques à base de carbure de silicium en aluminiumLes micro-vibrations à haute fréquence (20 $ pour un texte à 40 kHz.Les résultats de l'étude ont été largement diffusés sur les outils PCD/diamant, réduisant considérablement les forces de coupe et offrant une intégrité de surface supérieure sur les composants AlSiC complexes.

Principaux avantages du processus

1. Réduction significative de la force de coupe: La micro-séparation à haute fréquence entre le bord de l'outil de coupe et la pièce réduit les forces de coupe moyennes de 30% à 50%, minimisant la déformation de l'outil et les vibrations de la pièce.

2. Suppression de l'extraction et du creusement des particules: L'action cinématique d'impact ultrasonique favorise la fracturation fragile propre et le micro-cisaillement des particules de SiC plutôt que de les retirer de la matrice d'aluminium, garantissant des surfaces lisses et exemptes de défauts.

3. Durée de vie prolongée du PCD/outil diamanté: l'action de coupe intermittente abaisse les températures de fonctionnement de la zone de coupe et empêche l'adhérence/l'embrayage des bords de la matrice en aluminium (BUE),prolonger la durée de vie de l'outil de 2 à 5 fois par rapport à l'usinage CNC standard.

4. Haute précision dimensionnelle et intégrité des bords: prévient les éclaboussures des bords, la formation de taches sur la phase d'aluminium ductile et les micro-fissures souterraines, permettant des tolérances serrées sur des géométries complexes.

Applications industrielles des composants AlSiC