碳化硅零部件机械加工-高束能公司提供专业高精方案

碳化硅零部件机械加工-高束能公司提供专业高精方案

推荐产品：超声波刀柄（提高2-5倍效率）、纳米刀具（寿命提高2-5倍）、电驱冰冻盘、纳米润滑系统等。

一、行业介绍

       随着科技的飞速发展，由于新型材料碳化硅(silicon carbide(SiC))比刚度高、热稳定好、质量轻等一系列优良的物理化学性能，世界各国的研究者均将其列为空间光学遥感器优选的反射镜材料，因此碳化硅材料是材料发展中迅速的一支新军，已开始应用于汽车、机械、宇航、化工、石油等许多工业领域的发动机燃烧部件、火箭喷嘴、燃汽轮机发 动机叶片、浇注金属的浇口、热电偶套管高温下的热交换材料、核燃料的包封材料等方面'。

碳化硅反应烧结的原理使SiC具有许多其它材质所没有的优良特性：

比刚度大，单位载荷引起结构的变形小，尺寸稳定性好，可以降低反射镜的厚度，做成蜂窝状结构起到减重的目的，反射镜与框一体化，减少装调误差。

热变形系数小，抗热震性性能优越，可使镜体在较宽的温度范围内具有良好的热稳定性，降低对热控系统的要求，减少热控系统的质量和功耗；

良好的热传导性能，当环境温度变化时，材料内部很容易达到温度平衡，不会引起很大的内应力，对环境适应能力强，服役寿命长。

       相同结构的零件用普通车工、铳工能加工的，SiC机械件却无法进行，需要特殊的加工方法如磨削加工、数控加工、电火花及超声波等机械加工工艺。由于材质硬度大普通刀具难于切削，因此要用超声波刀柄专用刀具。

二、行业痛点

三、公司介绍

       高束能（山东）纳米科技有限公司是一家抗疲劳纳米制造装备的高科技产业公司,科研转化产品：超硬微纳米材料、超声波刀柄、超音波刀架、超声微锻、纳米车削刀具、高束铣削刀具、超声光整设备、激光抗疲劳机器人及专用装备制造生产，解决制造效率低、工艺环节差、综合成本高、使用寿命短的问题，实现以切代磨。

       高束能公司是中国光整协会、中国超声协会会员单位，与国内几十院所达成技术合作，以技术转化产品为主的高科技企业，专业为航空航天、科研院所、造船、轨道交通等国内外大型单位缔造束能改性加工装备，并提供完善解决方案。

四、产品介绍

       超声波加工则是利用高频振动机构，在刀具对工件加工时提供微震动，其主要优点包括：增强刀具排屑、提升散热功能、延长刀具使用寿命；透过高频敲击的动能，降低工件的切削抗力，同时消除工件表面的残留应力；利用高频位移的特性，适合作为纤维复材的铣切断屑，提高复材寿命；去除工件材料主要依靠磨粒瞬时局部的冲击作用，故工件表面的切削应力很小，切削热更小，不会产生变形及烧伤，表面粗糙度也较低。

五、技术原理

       高束EPU（Energy Processing Unit）能量加工单元是利用超声波的激活能和冲击能的复合能量，以16kHz-40kHz/秒的频率对零件以高强度、大能量、聚焦性能强的频脉冲带动刀具振动切削加工.

       当工件的局部应力远远超过材料脆裂极限，材料局部破碎去除。由于超声加工中的刀具旋转运动与附加的振动相互叠加，减小加工力达40%-800%，特别适用于玻璃、陶瓷、蓝宝石、3D热弯玻璃石墨、碳化硅（SicC）、复合材料等传统难加工硬脆材料的精密磨削及切削加工。广泛应用于3C、航空航天、国防装备、汽车及新能源等行业。

六、技术优势

       超声刀柄用于传统加工加工环境中。用户能安全的用成型刀，用为振幅可达到>10μm而且超声发射器的刚性已大幅提高。例如，铝合金材料的加工进给速度提高四倍。超声辅助加工的其他优点还包括更高的表面质量、更小的刀具磨损及更小断屑。

1、加工的光洁度、精度好。由于超声加工去除加工材料是依靠磨料瞬时局部的冲击作用，故工具对加工材料的宏观切削力小，切削热小，不会引起变形及表面烧伤，达到更好的光洁度和加工精度。也特别适合加工不能承受较大机械应力的薄壁、窄缝、低刚度的零件。

2、适合于硬脆性难加工材料加工。极限切削力是保证硬脆性材料超声磨钻工艺的首要条件，超声加工的加工方式和原理，相较于普通加工，能大幅减小对工件表面的切削力、切削热，以及刀具负荷，能显著提升难加工材料的加工效率，为玻璃、陶瓷、蓝宝石、碳化硅等硬脆性材料加工提供高效、高质的解决方案。

3、易于微小孔加工与抛光。相较于微小孔普通加工方式的不易排屑、刀具强度低，超声加工频率高，可以每秒20000次以上的频次微量去除材料，减小刀具切削力，减少刀具损坏，保证加工效率，提升加工表面质量。

4、无需改变机床结构。随着超声加工技术不断发展，目前超声系统可实现小型化、模块化设计，适用于不同类型加工机床，使用门槛低，可快速部署。

       国内超声技术及其产品供应商高束能自主研发的振动切削技术就无需改变机床结构，只需更换刀柄，就可与原有数控机床无缝通讯，帮助传统机床升级，实现超声加工。

       可与其他加工方法组合成复合加工。可与电火花加工、电解加工、切削加工、磨削加工等结合起来，形成复合加工。复合加工的方法能改善电加工或切削加工的条件，提升加工效率和质量。

七、效果对比

八、加工实例

九、应用范围

       超声加工在解决硬脆性材料加工难题上有较明显效果，目前主要应用于玻璃、陶瓷、蓝宝石、碳化硅等难加工硬脆性材料的打孔、开槽、批量小型零件去毛刺、模具表面抛光。

1、材质：硬质合金，耐磨高性能陶瓷、氧化硅、合成材料、刚玉、玻璃、硅、石墨、铝合金。

2、应用举例：医疗器械零件、汽车模具镶件、叶轮涡旋盘、 齿轮模具及零件、脆硬材料加工、复合加工结构件、小型精密塑胶、冲压模，压膜，注塑模，陈列板，导向件，阀体。