Zirkonoxid-Teile: Ersetzen Sie den Fehler, nicht nur das Metall

Eine Metallführung verschleißt alle 3 Monate. Es wird empfohlen, das gleiche Teil mit Zirkonoxid herzustellen.

Dies mag der richtige Weg sein, aber die neue Zeichnung durch zeilenweises Kopieren der alten Zeichnung zu beginnen, ist selten der beste Ansatz. Die einfache Stahlbearbeitungsnut kann zu einem schwachen Keramikbereich führen. Eine Presspassung mit fest angebrachter Metallhülse kann zur Beschädigung einer Zirkonoxid-Kante führen. Die widerstandsfähigere Oberfläche kann den Verschleiß sogar an die angrenzende Welle weitergeben. Wechseln Sie das Material nicht, bevor Sie den tatsächlichen Fehler festgestellt haben.

Präsentieren Sie das gebrauchte Teil der Entwurfsprüfung

Es liegen Informationen zu einem verschlissenen Teil vor, die in der Originalzeichnung nicht dargestellt sind.

Überprüfen Sie ein Kontaktband, Riefen, Korrosion und übertragenes Material sowie Kantenstöße oder Dimensionsverluste. Dokumentieren Sie den Ort des Defekts und ob dieser einheitlich ist oder nicht.

Überprüfen Sie auch die passenden Teile. Die Führung Zirkonoxid kann den Wellenschlag nicht beheben. Verunreinigte Flüssigkeiten können mit einem keramischen Ventilteil nicht fixiert werden. Eine härtere Walze hält zwar länger, verursacht aber Verletzungen an einer falsch gewählten Gegenfläche.

Die maßgeschneiderten Zirkonoxid-Keramikteile von UPCERA sind für Führungen, Buchsen, Düsen, Instrumente oder andere Ziehanwendungen erhältlich, die Verschleißfestigkeit, Präzision oder chemische Stabilität erfordern. Die erste Frage ist jedoch immer nützlich, denn sie lautet: „Warum muss die aktuelle Komponente ausgetauscht werden?“

Definieren Sie die Funktion jeder Oberfläche

Diese Positionierungsflächen, Gleitflächen, Dichtungsbereiche, Freiräume und Montagemerkmale können alle in eine kundenspezifische Zirkonoxid-Komponente integriert werden. Es sollten nicht für alle die gleichen Toleranzen gelten.

Betonen Sie die Oberflächen, die die Funktion steuern:

• ein Loch für einen Schaft;
• das Gesicht berührt einen anderen Teil;
• der Durchmesser, der das Teil angibt;
• Der Teil, der Kraft auf die Klemmung ausübt;
• Kante, die in die Baugruppe eintritt.

Bestimmen Sie dann die Bezugspunkte basierend auf der Verwendung des Teils. Eine Bemaßung, die von einer leicht zugänglichen Prüffläche übernommen wird, ist möglicherweise nicht so nützlich wie eine Bemaßung, die direkt mit der Arbeitsachse verknüpft ist.

Zu den typischen Präzisionskontrollen von UPCERA gehören Rundheit, Konzentrizität, Geradheit, Rechtwinkligkeit und Oberflächenbeschaffenheit, die auf der Seite Keramikstrukturteile Zirkonoxid aufgeführt sind. Anpassungsanforderungen dürfen nur dann zugewiesen werden, wenn sie sich auf Passform, Bewegung oder Ausrichtung beziehen.

Die Merkmale wurden für Metall entworfen, sind jetzt aber neu gezeichnet.

Scharfe Ecken und dünne Lippen im Inneren von Metallteilen sowie tiefe Gewinde und plötzliche Dickenänderungen lassen sich oft bequem bearbeiten oder biegen, sind jedoch in Keramik schwer herzustellen.

Keramik verhält sich anders.

Wenden Sie Radien an spannungsempfindlichen Übergängen an. Vermeiden Sie unnötig dünne Wände neben Löchern und Schlitzen. Überprüfen Sie vor Abschluss der Zeichnung, ob blinde Taschen, tiefe schmale Kanäle und unterbrochene Oberflächen vorhanden sind.

Ein Merkmal kann vor dem Sintern geformt werden, in einem teilweise bearbeiteten Zustand geformt werden und/oder nach dem Sintern präzisionsgeschliffen werden. Auf diesen Strecken sind die gleichen Toleranzen, Kosten oder geometrischen Freiheiten nicht zulässig.

Eine gute Zeichnung unterscheidet klar zwischen kritischen und unkritischen Abmessungen. Sie unterscheidet definitiv zwischen dem, was für die Geometrie, die zur Herstellung von Keramikteilen verwendet wird, von Bedeutung ist und was nicht.

Wählen Sie Zirkonoxid für den dominanten Fehlermodus

Zirkonoxid wird häufig gewählt, wenn ein Teil Verschleißfestigkeit, erhöhte Beständigkeit gegen Rissausbreitung, elektrische Isolierung, Korrosionsbeständigkeit oder nichtmagnetische Eigenschaften erfordert.

Teilweise hängt seine Zähigkeit mit der Transformationsverstärkung zusammen. Bei den gängigen 3Y-TZP-Materialien kann Spannung in der Nähe eines wachsenden Risses zu einer lokalen Kristallphasenänderung führen, die eine Druckspannung um die Rissspitze herum erzeugt und so die Ausbreitung des Risses behindert. Dies erhöht die Rissbeständigkeit, macht Zirkonoxid jedoch nicht so duktil wie Stahl.

Bei der Materialauswahl sollte Folgendes berücksichtigt werden:

• Kontaktbelastung und Stoß;
• ausrutschen oder umdrehen;
• Temperatur;
• Kontakt mit Flüssigkeiten oder Chemikalien;
• Feuchtigkeit oder Dampfeinwirkung über einen längeren Zeitraum;
• elektrische Anforderungen;
• gewünschte Oberflächenbeschaffenheit.

Bei Heißwasseranwendungen und bei Dampfanwendungen oder Feuchtanwendungen, bei denen über einen längeren Zeitraum hohe Betriebsbedingungen herrschen, sollten die Güteklasse Zirkonoxid und der Verarbeitungsweg speziell überprüft werden, da die Möglichkeit besteht, dass hydrothermale Alterung die Langzeitleistung beeinträchtigt.

Entwerfen Sie die passenden Komponenten gemeinsam

Eine große Anzahl von Zirkonoxid-Ausfällen beginnt an einer Metallschnittstelle.

Eine zu kompakte Gehäusebohrung führt zu einer ungleichmäßigen Radialspannung. Eine kleine Unterlegscheibe kann die Spannkraft konzentrieren und örtliche Spannungen erzeugen. Noch bevor die Maschine überhaupt starten kann, kann der Grat die Eintrittskante absplittern.

Geben Sie an, ob das Teil geklebt, geklemmt, gehalten oder eingepresst werden soll. Dazu gehören Einführungsschrägen, saubere Kontaktflächen und kontrollierte Montagekraft. Wenn Keramik und Metall zusammen verwendet werden, sollte das Differenzial Wärmeausdehnung in Betracht gezogen werden.

Ziehen Sie niemals falsch ausgerichtete Metallteile mithilfe des Keramikteils in Position. Vor dem Festziehen des Befestigungselements sollte eine Ausrichtung erfolgen. Keramikteil. Vor dem Festziehen des Befestigungselements sollte eine Ausrichtung erfolgen.

Maximieren Präzision wo Verschleiß auftreten wird.

Der Aktionsteil sollte auf seinem tatsächlichen Kontaktmuster abgeschlossen werden.

Die reibungslose Bewegung kann durch die Rundheit des Außendurchmessers, die Geradheit, die Oberflächenbeschaffenheit und die Endunterstützung einer Zirkonoxid-Keramikwalze gesteuert werden. Der Arbeitsdurchmesser und seine Beziehung zum Bezugspunkt des Montagesystems können für eine Positionierungskomponente wichtiger sein als ihr Aussehen.

Eine weitere Anwendung für Zirkonoxid besteht darin, eine wiederholbare Positionierung zu ermöglichen, wie in der UPCERA Präzisionskeramikhalterung Zirkonoxid für Halbleiter-, optische, medizinische und automatisierte Geräte zu sehen. Wenn ja, dann besteht die Anforderung typischerweise eher in der Datumsstabilität und dem Kontaktflächenverschleiß als im Polieren aller sichtbaren Oberflächen.

Verwenden Sie einen Prototypumden Produktionsweg zu testen

Ein handgefertigtes Muster offenbart nicht unbedingt Probleme, die bei der Massenproduktion auftreten können.

Bei Prototypenteilen sollten repräsentative Material-, Umform-, Sinter-, Schleif- und Prüfverfahren zum Einsatz kommen. Dokumentieren Sie alle Änderungen an einer Zeichnung und überprüfen Sie die vor und nach dem Sintern gezeichneten Maße.

Bei Montageversuchen beachten:

• Einsteckkraft;
• Kantenkontakt;
• Teileausrichtung;
• Klemmzustand;
• ein Bewegungsdrehmoment oder Laufdrehmoment;
• Leckage oder Wiederholbarkeit der Positionierung;
• Schäden am Gegenstand nach dem Entfernen, die sichtbar sind.

Bei einem Muster handelt es sich nicht um ein „kontrolliertes Produktionsdesign“.

Prüfen Sie basierend auf funktionalen Anforderungen

Die Inspektion soll den Betrieb des Teils veranschaulichen.

Einige Führungselemente müssen möglicherweise einen runden und geraden Durchmesser haben. Dichtungskomponenten können flach, glatt und senkrecht sein. Die Bezugspunktposition und Wiederholgenauigkeit können eine Anforderung an eine Vorrichtung sein.

Folgendes sollte in visuellen Standards festgelegt werden: akzeptable Späne, akzeptable Risse, akzeptable Poren, akzeptable Schleifspuren und akzeptable Kantenausbrüche. Blockieren oder lehnen Sie keine Markierungen ab, die keinen Einfluss auf die Funktion haben. Beschränken Sie die Steuerung des Erscheinungsbilds auf funktionale Oberflächen.

Ein weiterer Aspekt der Qualitätskontrolle ist die Verpackung. Wenn präzise Flächen und Kanten erforderlich sind, müssen fertige Zirkonoxid-Teile getrennt werden, um zu verhindern, dass sie während des Transports miteinander in Kontakt kommen.

Überprüfen Sie die ersten Produktionsteile sorgfältig

Mehr als ein „Entspricht es der Zeichnung?“ sollte von einer frühen Produktion abgefragt werden.

Stellen Sie fest, ob die Montagemethode stabil ist, ob sich die Prüfer über das Ergebnis einig sind und ob das Kontaktmuster mit der Entwurfsannahme übereinstimmt. Wenn die Teile vom Feld zurückgegeben werden, vergleichen Sie sie mit dem Verschleißprotokoll des Prototyps.

Möglicherweise sehen Sie auf einer Seite eine neue Abnutzungsspur, die auf eine Verformung oder Abweichung im Gehäuse hinweist. Wenn es mehrere Absplitterungen an den Kanten gibt, könnte dies ein Zeichen für die Handhabung und nicht für eine Materialschwäche sein.

Zirkonoxid sollte es nicht schwieriger machen, den ursprünglichen Fehlermodus zu erkennen.

Fazit

Der erste Schritt zu einem erfolgreichen Zirkonoxid-Teil ist der Nachweis eines Fehlers und nicht die Bitte um Materialersatz.

Bestimmen Sie Belastung, Bewegung, Kontaktfläche und Umgebung. Entwerfen Sie dann metallorientierte Merkmale neu, kontrollieren Sie solche Passflächen und geben Sie nur den Funktionsflächen Präzision.

Wenn ein Angebot angefordert wird, sollten die Zeichnung, die Anwendung, die Materialanforderungen, die passenden Teile, die Last, die Bewegung, die Temperatur, das Medium, die Montagemethode, die kritischen Oberflächen, die Menge und der Prüfplan bereitgestellt werden. Mithilfe dieser Informationen kann ein Keramikhersteller ein Produktionsteil erstellen, anstatt einfach eine vorhandene Form zu reproduzieren.

FAQs

Q1. Wofür werden Zirkonoxid-Teile verwendet?

Zu ihren Anwendungen gehören Führungen, Stifte, Hülsen, Rollen, Stößel, Teile von Ventilen, Vorrichtungen, Verschleißteile und Isolierteile.

Q2. Ist es möglich, ein Metallteil mit Zirkonoxid direkt zu kopieren?

In einigen Fällen müssen die scharfen Ecken, Presspassungen, Gewinde und dünnen Abschnitte möglicherweise neu gestaltet werden, damit sie für die Keramikherstellung und -montage geeignet sind.

Q3. Wie kommt es, dass Zirkonoxid härter ist als viele Keramiken?

Es gibt einige Arten von stabilisiertem Zirkonoxid, die durch Umwandlungszähigkeit gegen Rissausbreitung gehärtet werden. Es handelt sich immer noch um Keramikmaterialien, die abplatzen oder brechen können.

Q4. Müssen alle Oberflächen eine enge Toleranz aufweisen?

Nein. Bei der Positionierung, Abdichtung und anderen Funktionsflächen sollten enge Toleranzen eingehalten werden.

Q5. Welche Informationen sollten in einem Angebot enthalten sein?

Zeichnungen, Anwendungsbedingungen, Gegenstücke, Funktionsflächen, Toleranzen, Verarbeitung, Belastung, Umgebung, Menge und Prüfanforderungen.