Siliziumnitrid-Bearbeitung: Präzisionskeramiklösungen für fortschrittliche Anwendungen

Siliziumnitrid-Keramik (Si₃N₄) sind bekannt für ihre hervorragende Härte, Bruchzähigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit. Diese Eigenschaften machen die Bearbeitung von Siliziumnitrid weitaus schwieriger als die von herkömmlichen keramischen Werkstoffen. Schon kleine Fehler können zu Abplatzungen, Rissen und anderen Defekten führen, die die Maßhaltigkeit ernsthaft beeinträchtigen. Solche Ergebnisse sind für Anwendungen in der Halbleiter-, Luft- und Raumfahrt- sowie in der Automobilindustrie inakzeptabel. Daher sollten bei der Bearbeitung von Siliziumnitridkeramik die folgenden Schlüsselpunkte sorgfältig beachtet werden, um einen reibungslosen Bearbeitungsprozess zu gewährleisten.

Wichtige Überlegungen bei der Bearbeitung von Siliziumnitrid

Bei der Bearbeitung von Siliziumnitrid müssen die folgenden kritischen Punkte sorgfältig beachtet werden, um Defekte zu vermeiden und die Maßhaltigkeit zu gewährleisten:

Richtige Werkzeugauswahl: Aufgrund der extremen Härte von Siliziumnitrid ist der Einsatz von Diamant- oder kubischem Bornitrid (CBN)-Werkzeugen für eine stabile und effiziente Bearbeitung unerlässlich.
Kontrolle der Schnittparameter: Aufgrund der Sprödigkeit des Materials können zu hohe Schnittkräfte zu Mikrorissen, Kantenausbrüchen oder katastrophalen Brüchen führen. Die Bearbeitungsparameter müssen daher sorgfältig optimiert werden.
Wärmemanagement während der Bearbeitung: Eine übermäßige Wärmeentwicklung kann die Materialfestigkeit verringern und sich negativ auf die Maßgenauigkeit auswirken. Wirksame Kühlstrategien und konservative Schnittbedingungen sind erforderlich.
Erzielung enger Toleranzen: Viele Bauteile aus Siliziumnitrid erfordern Toleranzen von ±0,01 mm oder besser, was hochpräzise CNC-Bearbeitungs-, Schleif- und Polierverfahren erforderlich macht.

Fortgeschrittene Siliziumnitrid-Bearbeitungstechniken

Diamant-Schleifen
- Entfernt Material effizient und erhält gleichzeitig die Oberflächenintegrität.
- Geeignet für komplexe Formen, dünne Wände und präzise Merkmale.
Ultraschall-Bearbeitung (USM)
- Verwendet Hochfrequenzvibrationen mit abrasivem Schlamm.
- Minimiert die mechanische Belastung und verhindert Mikrorisse.
Laser- und EDM-Bearbeitung
- Ideal für Mikrolöcher, komplizierte Geometrien oder innere Hohlräume.
- Erfordert eine präzise thermische Kontrolle, um Oberflächenschäden zu vermeiden.
Läppen und Polieren
- Erzielt Ebenheit auf optischem Niveau und ultraglatte Oberflächen (Ra 0,002 μm).
- Unverzichtbar für Halbleiter- und Luft- und Raumfahrtkomponenten.

Wichtige Anwendungen

Industrielle Ausrüstung: Pumpen- und Ventilkomponenten, verschleißfeste Buchsen, Dichtungsringe, Schieber, Führungsschienen
Neue Energie: Motorventile, Kipphebel, Stößel, isolierende und korrosionsbeständige Komponenten
Halbleiter: Gerätestrukturteile, Isolierstützen, Positionierstifte, Waferträger (Suszeptoren)
Luft- und Raumfahrt: Strukturbauteile für Hochtemperaturtriebwerke, Teile von Wärmeschutzsystemen
Verteidigung: Hochgeschwindigkeits-Keramiklager, hitzebeständige und isolierende Komponenten für Raketen- und Radarsysteme

Die Wahl des richtigen Partners für die Bearbeitung

Jundro ist ein zuverlässiger Hersteller von Aluminiumnitrid-Keramikbearbeitung. Die Zusammenarbeit mit unserem erfahrenen Team gewährleistet：

Gleichbleibende Qualität und geringere Ausschussraten.
Kürzere Vorlaufzeiten für Prototyping und Produktion.
Lösungen für komplexe Geometrien und Mikromerkmale.

Für Branchen, in denen Präzision, Zuverlässigkeit und Leistung entscheidend sind, ist die professionelle Bearbeitung von Siliziumnitrid keine Option, sondern ein strategischer Vorteil.