18 kw. Ceramika techniczna – kompedium wiedzy. Część 4

 
Ostatnia część artykułu o ceramice technicznej dotycząca zastosowań.

5 . ZAAWANSOWANA CERAMIKA FRIALIT-DEGUSSIT DLA TWOJEGO ZASTOSOWANIA

Kształt i rozmiar części maszyn wykonanych z ceramiki różni się od odpowiadających im częściom metalowym. Skrupulatne odwzorowanie drewnianego mostu przy użyciu betonu nie uwzględnia specyficznych właściwości tych dwóch materiałów tak jak prosta kopia części metalowej przez ceramikę. Konstrukcja od zawsze w istotny sposób uzależniona była od użytego materiału, co również dotyczy materiałów ceramicznych.

Tabela 1 przedstawia najważniejsze cechy zaawansowanej ceramiki technicznej FRIALIT – DEGUSSIT. Użytkownicy często odkrywają nowe możliwości podczas wymiarowania dostosowanej konstrukcji pod zastosowanie ceramiki. Wymaga to kompleksowego wsparcia ze strony producenta ceramiki w celu zaprojektowania konstrukcji, która spełnia zarówno wymagania materiału ceramicznego jak i wymaganą funkcję elementu, jednocześnie umożliwiając efektywną pod względem kosztów produkcję. Dlatego inżynierowie ds. wdrażania w przemyśle ceramicznym zmuszeni są często do przeprowadzania gruntownych badań wynikających z założeń konstrukcyjnych klienta. Na przykład narzucone tolerancje wymiarów silnie wpływają na ilości obróbki na twardo, po spiekaniu ceramiki. Bez kosztownej obróbki wykańczającej możliwe są tolerancje fabryczne w zakresie ± 2 ÷ 5 %.

W związku z tym zoptymalizowane konstrukcje części ceramicznych wymagają minimalnych nakładów obróbki wykańczającej w odniesieniu do tolerancji wymiarowych i chropowatości powierzchni. Dlatego tak istotna jest szczegółowa analiza potencjału oszczędności wynikająca z samej konstrukcji i obróbki po spiekaniu. Dla części wysoce precyzyjnych koszty szlifowania narzędziami diamentowymi bardzo często mogą wielokrotnie przekroczyć koszty samego materiału.

Przy wyborze metody produkcji istotnym czynnikiem jest ilość elementów. Dla ilości ponad 800 szt. na partię odpowiednimi procesami są automatyczne prasowanie jednoosiowe i formowanie wtryskowe. Dla mniejszych partii metody te są nieopłacalne ze względu na koszty programowania i dodatkowego oprzyrządowania. Od wybranej metody produkcji zależą możliwości kształtów, wymiarów i układu części. Podobnie jak w przypadku części metalowych część odlewana różni się od obrabianej lub toczonej. Z tego powodu ważne jest, aby użytkownik i projektant znali możliwości produkcyjne w celu pomyślnego koordynowania ekonomicznych metod produkcji z określonymi wymaganiami aplikacji.

Właściwość	Jednostka	DEGUSSIT AL24	FRIALIT F99.7	FRIALIT FZT	FRIALIT FZM	DEGUSSIT FZY
Główne składniki		α – Al2O3	α – Al2O3	α – Al2O3, ZrO2	ZrO2, MgO	ZrO2, Y2O3, Al2O3
Czystość	waga %	> 99.5	> 99.5	> 99.5	> 99.7	> 99.7
Gęstość	g / cm3	> 3.4	≥ 3.90	≥ 4.05	≥ 5.7	≥ 5.5
Porowatość otwarta	objętość %	≤ 5	0	0	0	0
Średnia wielkość ziarna	µm	40	10	5	50	30
Wytrzymałość na zginanie σm	MPa	150	350	460	500	400
Wytrzymałość na ściskanie	MPa	1000	3500	3000	2000	2000
Maksymalna temperatura pracy w powietrzu	°C	1650	1950	1700	900	1700
Liniowy współczynnik rozszerzalności cieplnej (20 – 1000 °)	10-6/K	8,2	8,2	8,3	10,6 (20 ÷900°C)	10,9
Przewodność cieplna	W/(m·K)	27,8	34,9	25 (100 °C)	3	2,5 (100 °C)

Tabela 1 Wyciąg z kart katalogowych zaawansowanych materiałów ceramicznych FRIALIT DEGUSSIT. Podane wartości są wielkościami referencyjnymi.  Odnoszą się do temperatury 20 °C, chyba że podano inaczej.

6. FRIALIT-DEGUSSIT ZAAWANSOWANA CERAMIKA TECHNICZNA. INNOWACJE
   W CERAMICE OD 1863

FRIATEC produkuje części z zaawansowanej ceramiki technicznej według specyfikacji klienta jak również według kompleksowego programu części standardowych. Naszych klientów w wyborze materiału ceramicznego, odpowiedniej konstrukcji i w realizacji projektu wspiera zespół inżynierów ds. wdrażania i inżynierów produkcji.  Ponad 150-letnie doświadczenie w dziedzinie produkcji ceramiki i rozwoju naszej indywidualnej marki materiałów, w połączeniu z innowacyjną inżynierią, stanowią filary pomyślnego rozwoju naszej firmy.

Nasze produkty, wykonane z tlenku glinu, tlenek cyrkonu, węglika krzemu i azotku krzemu stosowane są głównie w następujących obszarach:

INŻYNIERIA ELEKTRYCZNA

• Pojedyncze i wielopinowe przepusty elektryczne,
•  Przepusty wysokociśnieniowe dla technologii onshore / offshore,
• Rury izolacyjne dla płynów, gazów i ultra wysokiej próżni odporne na wysoką temperaturę
  do 1950 °C,
• Izolatory wsporcze,
•  Komponenty akceleratorów cząstek,
• Komponenty czujników ciśnienia, temperatury, poziomu tlenu itp..

TECHNOLOGIA WYSOKOTEMPERATUROWA

• Rury i pręty izolujące do ochrony termopar,
• Rury do poboru i dystrybucji gazów,
• Rury żebrowane, podpory elementów grzejnych do pieców elektrycznych,
• Rury dyfuzyjne do przemysłu półprzewodników,
• Kapilary wielootworowe,
• Tygle, łódki, tace i płyty do wyżarzania.

INŻYNIERIA MECHANICZNA

•  Tłoki ceramiczne do pomp dozujących (spasowane jednostki tłok / cylinder),
•  Nurniki pomp wysokociśnieniowych,
• Powłoki izolacyjne dla przemysłu chemicznego,
• Puszki uszczelniające do pomp magnetycznych,
• Pierścienie prowadzące, łożyska, tuleje ochronne wału,
• Dysze, rolki, kostki,
•  Uszczelnienia mechaniczne,
• Kołki centrujące,
• Listwy ochronne przed tarciem,
• Stożki ciągnące i prowadnice do przemysłu kablowego.

OBRÓBKA POWIERZCHNI

• Narzędzia szlifierskie do obróbki powierzchniowej ultra twardych materiałów w różnych kształtach i wymiarach.