In der modernen Fertigung hat der kontinuierliche technologische Fortschritt zu einer steigenden Nachfrage nach Hochleistungswerkstoffen geführt. Harte und spröde Werkstoffe - wie verschiedene Hochleistungskeramiken und optisches Glas - erleben einen sprunghaften Anstieg der Nachfrage in Sektoren wie der Luft- und Raumfahrt, der Halbleiterindustrie, der optischen Messtechnik, der Automatisierung und der Petrochemie. Die Herstellung von Prototypen und die schnelle Lieferung sind in der Branche zum Mainstream geworden.
Optische Glasmaterialien (wie Zerodur, ULE und Quarzglas) werden häufig in kritischen Komponenten wie optischen Satellitenlinsen, Spiegeln, Gyroskopgehäusen und Halbleitergeräten verwendet. Herkömmliche Bearbeitungsmethoden reichen jedoch oft nicht aus, um die geforderte Präzision und Oberflächenrauhigkeit zu erreichen. Hochwertige Oberflächen und ultrapräzise Teile müssen stattdessen mit Verfahren wie Ultrapräzisionsschleifen, Polieren oder fortschrittlichen Läpptechniken bearbeitet werden. Einige Unternehmen haben in Schlüsselprozessen wie Schneiden, Bohren, Schleifen und Polieren bereits nahezu Weltklasse-Niveau erreicht, und die technischen Fähigkeiten der Branche reifen rasch.
Keramische Komponenten (wie Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, Macor, Siliziumkarbid und Aluminiumnitrid) zeichnen sich durch ihre hervorragende elektrische Isolierung, Wärmeleitfähigkeit und mechanische Festigkeit aus. Daher werden sie in der High-End-Fertigung immer häufiger eingesetzt.
Top 10 Unternehmen in der Bearbeitung von Hochleistungskeramik und optischem Glas
Insaco (USA, gegründet 1947)
Materialien: Saphir, optischer Quarz, Quarzglas, technische Keramik (Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, SiC, Si₃N₄, AlN)
Kerntechnologie: Ultrapräzisions-CNC-Bearbeitung, Schleifen und Polieren im Submikrometerbereich mit Toleranzen im Millionstel-Zoll-Bereich
Mögliche Nachteile: Geringe Größe, Sitz in den USA, kein Vorteil bei extrem großen Teilen oder extrem niedrigen Kosten
Link: Insaco offiziell
Top Seiko (Japan, gegründet 2001)
Werkstoffe: Hochleistungskeramik (Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, SiC, Si₃N₄), optisches Glas (Quarz, Borosilikat), hochschmelzende Metalle (W, Mo), Verbundwerkstoffe
Kerntechnologien: Linearmotorgetriebenes Hochgeschwindigkeitsfräsen, 5-Achsen-Ultrapräzisions-CNC, Tiefloch- und Mikrolochbohren
Mögliche Nachteile: begrenzte Produktionskapazitäten und Ausrüstungsressourcen
Link: Oberster Seiko-Beamter
Microbas (Schweden, gegründet 1958)
Materialien: Glaskeramik, optisches Glas, Keramik, Metalle, Granit
Kerntechnologien: Präzisions- und Ultrapräzisionsläppen, -schleifen, planes und leicht gekrümmtes Oberflächenfinish mit Submikrometergenauigkeit
Mögliche Nachteile: Hauptsächlich auf das Polieren von flachen und leicht gekrümmten Oberflächen beschränkt, begrenzte CNC-Bearbeitungsmöglichkeiten für komplexe dreidimensionale Strukturen
Link: Microbas offiziell
Kyocera (Japan, gegründet 1959)
Werkstoffe: Elektronik-/Präzisionskeramik, keramische Isolatoren, Halbleitergehäuse, Solarzellenkomponenten
Kerntechnologien: Feinkeramische Formgebung (Pressen, ISP), Präzisionsschneiden, Sintertechnologien
Potenzielles Manko: Die breite Palette von Geschäftsbereichen führt dazu, dass den Details einiger kundenspezifischer High-End-Verarbeitungen nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt wird.
Link: Kyocera Feinkeramik
Präzisionskeramik Ltd. (UK, gegründet 1992)
Werkstoffe: Ingenieurkeramik (Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, Si₃N₄, SiC, Macor)
Kerntechnologien: Kundenspezifisches Keramikdesign, Präzisions-CNC-Bearbeitung und Schleifen
Mögliche Nachteile: Schwierig, die Anforderungen an eine Produktion in sehr großem Maßstab zu erfüllen
Link: Präzisionskeramik GmbH
Valley Design (USA, gegründet 1975)
Materialien: Keramik, Silizium, Germanium, Glas, Quarz, Saphir, Metalle
Kerntechnologien: Präzisionsplanarpolieren, Schneiden, 4/5-Achsen-CNC, Läppen, optisches Polieren, Würfeln
Mögliche Nachteile: Das Verfahren ist auf flache sowie kleine und mittelgroße Teile ausgerichtet
Link: Tal Design Corp
华工激光 HGLASER (China, gegründet 1997)
Werkstoffe: Metalle, Halbleiter, etwas Glas
Kerntechnologie: Hochleistungs-Faserlaser, ultraschnelle Laserbearbeitung zum Schneiden, Schweißen, Bohren, Oberflächenbehandlung
Mögliche Nachteile: Die Laserbearbeitung ist hauptsächlich auf dünne Bleche und Oberflächenformen ausgerichtet und verfügt über begrenzte Bearbeitungsmöglichkeiten für dicke und großvolumige Teile.
Link: 华工激光官网
Advanced Glass Industries (USA, gegründet 1975) - jetzt EvolvOptic
Materialien: Optische und industrielle Glasrohlinge (Quarzglas, Siliziumdioxid)
Kerntechnologien: CNC-Zuschnitt, Formen, Stanzen, Schleifen, Schneiden; Prototypen bis Massenzuschnitte
Potenzielle Schwachstellen: Spezialisierung auf die Herstellung von Glasrohlingen, fehlende Möglichkeiten zur abschließenden Ultrapräzisionspolitur und zur Integration von Strukturfunktionen
Link: EvolvOptic (ehemals AGI)
CoorsTek (USA, gegründet 1910)
Werkstoffe: Hochreine Tonerde, SiC, Zirkoniumdioxid, Struktur- und Elektronikkeramik
Kerntechnologien: Isostatisches Formen, kaltisostatisches Pressen, Bandgießen, HIP, Präzisionssintern und maschinelle Bearbeitung
Mögliche Nachteile: Große Produktionsmengen und komplexe Prozesse können zu langen Lieferzeiten und hohen Herstellungskosten führen
Link: CoorsTek
Jundro Ceramics Company Einführung (China, gegründet 2019)
Wir sind ein umfassender Hersteller, der sich auf die Ultrapräzisionsbearbeitung von hart-spröden Materialien, einschließlich Hochleistungskeramik und optischem Glas, spezialisiert hat. Unsere Fähigkeiten umfassen:
5-Achsen-CNC-Bearbeitung für komplexe Geometrien, runde Teile und Freiformflächen mit Toleranzen von bis zu 0,01 mm.
Zylindrische Stangen und Rohre: Rundheit ≤ 0,001 mm; Maßhaltigkeit ≤ 0,001 mm.
Flache und optische Oberflächen: Ebenheit ≤ 0,001 mm für Strukturteile; optische Ebenheit ≤ 1/20 λ.
Mikro-Loch-Strukturen: Mindestdurchmesser 0,1 mm mit einer Positioniergenauigkeit von 0,01 mm.
Oberflächenrauhigkeit: Ra 0,01 µm auf Strukturteilen; Ra 0,002 µm auf optischen Teilen.
Wir bearbeiten eine breite Palette von Materialien, wie z. B.:
Technische Keramik: Aluminiumoxid (Al₂O₃), Aluminiumnitrid (AlN), Zirkoniumoxid (ZrO₂), Siliziumkarbid (SiC), Macor.
Gläser mit geringer Ausdehnung: ULE, Zerodur.
Optische Brillen: CLEARCERAM-Z, geschmolzener Quarz, Saphir.
Bediente Branchen: Halbleiter, Luft- und Raumfahrt, optische Messgeräte, medizinische Geräte, Verteidigung und mehr.
Wettbewerbsvorteile:
Durchgängiger Service aus einer Hand: Von der Entwurfsberatung bis zur Endkontrolle.
Schnelle Bearbeitung von Kleinserien: Schnelles Prototyping und schnelle Lieferung.
Gleichgewicht zwischen Kosten und Leistung: Äußerst wettbewerbsfähige Preise durch optimierte Arbeitsabläufe.
Multi-Material-Kompatibilität: Nahtlose Bearbeitung von Projekten aus Keramik und optischem Glas.
Innovationsfreudig: Kontinuierliche Investitionen in die Prozessentwicklung, um an der Spitze zu bleiben.
Zertifizierungen und Patente: ISO 9001, ISO 14001, ISO 13485, mehrere materialspezifische Qualifikationen und zahlreiche Erfindungspatente.
Ausrüstung: 5-Achsen-CNC-Zentren mit großem Verfahrweg, spezielle 3-/4-Achsen-Keramikmaschinen, Ultrapräzisionsschleifmaschinen und Poliermaschinen.
Inspektionswerkzeuge: CMM, optische 2D-Messgeräte, Oberflächenrauhigkeitsprüfgeräte, Rundheitsmessgeräte und Laserinterferometer.
Wichtige Kunden: National University of Singapore, Jabil, GE, ASM, Hikvision und andere.