Metalleihin tai perinteiseen keramiikkaan verrattuna pietsosähköisen keramiikan käsittely on huomattavasti haastavampaa.
Niiden korkea kovuus, hauraus ja herkkyys lämmölle ja rasitukselle tarkoittavat, että väärä koneistus voi helposti aiheuttaa: Halkeilua tai halkeilua
Depolarisaatio, pysyvä suorituskyvyn heikkeneminen
Tärkeimmät huomiot pietsosähköisessä keramiikan työstyksessä
Pietsosähköistä keramiikkaa käsiteltäessä kolme tekijää ovat kriittisiä:
Vältä lämpöshokkia
Hallitse mekaanista rasitusta
Säilytä polarisaatiotila
Tärkeää: Pietsosähköinen keramiikka toimii vain polarisaation jälkeen.
Altistuminen korkeille lämpötiloille (Curie-lämpötilan yläpuolella, tyypillisesti 300–350 astetta PZT:lle) tai voimakkaalle mekaaniselle iskulle voi tuhota polarisaation ja johtaa peruuttamattomaan vikaan.
Mikä on polarisaatio pietsosähköisessä keramiikassa?
Polarisaatio on prosessi, joka antaa pietsosähköiselle keramiikalle niiden toiminnalliset ominaisuudet.
Se sisältää voimakkaan DC-sähkökentän soveltamisen korotetussa lämpötilassa, kohdistamalla sisäiset sähköalueet tasaiseen suuntaan.
Yksinkertainen tapa ymmärtää tämä:
Ennen polarisaatiota → alueet ovat satunnaisesti suunnattuja → ei pietsosähköistä vaikutusta
Polarisoinnin jälkeen → alueet kohdistetaan → vakaa pietsosähköinen suorituskyky
Kun se on kohdistettu, useimmat alueet pysyvät "lukittuina" paikoilleen, jolloin materiaali voi muuntaa mekaanista ja sähköenergiaa tehokkaasti.
Pietsosähköisen keramiikan pääkäsittelymenetelmät
1. Viipalointi (leikkaus)
Tarkoitus:
Leikkaa sintratut keraamiset lohkot ohuiksi levyiksi (yleensä 0,2-2 mm)
Suositellut menetelmät:
> Timantti sisäinen sahaus
Käyttää hartsia tai metallia{0}}sidottuja timanttiteriä
Plussat: Alhainen lämpövaikutus, vakaa prosessi,{0}}kustannustehokas
Miinukset: Aiheuttaa mekaanista rasitusta, rajoitettu muodon joustavuus
> Laserleikkaus (vain polaroimattomalle keramiikalle)
Minimoi mekaanisen kosketuksen
Plussat: Suuri tarkkuus, joustava geometria, korkea materiaalin käyttöaste
Miinukset: Korkeammat laitekustannukset
2. Poraus (mikro-reiän koneistus)
Haaste:
Matala murtolujuus tekee pietsosähköisestä keramiikasta alttiita halkeilemaan porauksen aikana.
Suositellut menetelmät:
> Ultraääni{0}}avusteinen poraus
Korkeataajuinen-värinä (20–40 kHz) + timanttityökalut
Edut: Pienempi leikkausvoima, parempi reunan laatu, minimaalinen halkeilu
> Laserporaus (pääasiassa polaroimattomaan keramiikkaan)
Tyypillisesti UV-nanosekuntien tai pikosekundien laserit
Soveltuu mikro{0}}reikämatriitteille ja erittäin{1}}pienille halkaisijoille
⚠️ Poraus polarisaation jälkeen (erityisesti<50 μm scale) may cause local depolarization.
Kuinka valita:
Valitse ultraääniporaus, jos:
Reiän halkaisija > 0,2 mm
Deep holes or high aspect ratio (>5)
Tiukat vaatimukset luotettavuudelle ja reunan laadulle
Lämpövaikutuksia on vältettävä
Valitse laserporaus, jos:
Reiän halkaisija < 0,1 mm
Tarvitaan korkean-tiheyden mikro-reikätaulukoita
Monimutkaiset muodot tai vaikea sijoitus
Tarvitaan korkeaa tehokkuutta ja joustavuutta
3. Kuutioiminen (vohvelien singulaatio)
Tarkoitus:
Jaa keraamiset kiekot pienempiin toiminnallisiin yksiköihin (esim.
Suositellut menetelmät:
>Hiljainen laserkuutioiminen
Laser muokkaa sisäkerrosta → kiekko erottuu laajenemisen aikana
Edut: Ei halkeilua, ei roskia, sopii polaroidulle keramiikalle
>Timanttikuutioi + rikkominen
Piirrä ura (~1/3 paksuus) ja käytä sitten hallittua voimaa
Aikuinen ja kustannustehokas{0}}menetelmä
Kuinka valita oikea kuutiomenetelmä
Valitse timanttikuutio, jos:
Vakiomuodot (neliö/suorakulmio)
Paksuus > 0,3 mm
Korkea lämpöherkkyys
Laaja{0}}tuotanto ja kustannushallinta
Valitse laserkuutio, jos:
Monimutkaiset geometriat (käyrät, ympyrät)
Ultra{0}}ohuet materiaalit (<0.2 mm)
T&K tai pieni{0}}erätuotanto
Vaatii korkeaa materiaalinkäyttöä
Yhteenveto: Parhaat käytännöt PZT-koneistukseen
Käsittele ennen polarisaatiota aina kun mahdollista
Minimoi lämpö- ja mekaaniset vauriot
Valitse käsittelymenetelmät geometrian, tarkkuuden ja tilavuuden perusteella
Tasapainottaa kustannukset, tehokkuus ja suorituskyvyn vakaus
Tietoja YCLASERista
Yuchang Laser tarjoaa ammattimaisia pietsosähköisiä keramiikan prosessointiratkaisuja, mukaan lukien: laserleikkaus, laserporaus, tarkkuuskirjoitus ja kuutioi, laajalla kokemuksella edistyneestä keraamisesta lasertyöstyksestä autamme asiakkaita saavuttamaan korkean tarkkuuden ja luotettavan suorituskyvyn.
Ota yhteyttä keskustellaksesi pietsosähköisten keraamisten käsittelyvaatimustesi.
