Salīdzinot ar metāliem vai parasto keramiku, pjezoelektriskās keramikas apstrāde ir ievērojami sarežģītāka.
To augstā cietība, trauslums un jutība pret karstumu un stresu nozīmē, ka nepareiza apstrāde var viegli izraisīt: plaisāšanu vai šķelšanos.
Depolarizācija, pastāvīga veiktspējas pasliktināšanās
Galvenie apsvērumi pjezoelektriskajā keramikas apstrādē
Apstrādājot pjezoelektrisko keramiku, ir svarīgi trīs faktori:
Izvairieties no termiskā šoka
Kontrolējiet mehānisko spriegumu
Saglabājiet polarizācijas stāvokli
Svarīgi: pjezoelektriskā keramika darbojas tikai pēc polarizācijas.
Augsta temperatūra (virs Kirī temperatūras, parasti 300–350 grādi PZT gadījumā) vai spēcīga mehāniska ietekme var iznīcināt polarizāciju un izraisīt neatgriezenisku bojājumu.
Kas ir polarizācija pjezoelektriskajā keramikā?
Polarizācija ir process, kas pjezoelektriskajai keramikai piešķir funkcionālās īpašības.
Tas ietver spēcīga līdzstrāvas elektriskā lauka pielietošanu paaugstinātā temperatūrā, izlīdzinot iekšējos elektriskos domēnus vienā virzienā.
Vienkāršs veids, kā to saprast:
Pirms polarizācijas → domēni ir nejauši orientēti → nav pjezoelektriskā efekta
Pēc polarizācijas → domēni ir izlīdzināti → stabila pjezoelektriskā veiktspēja
Pēc izlīdzināšanas lielākā daļa domēnu paliek "bloķēti" vietā, ļaujot materiālam efektīvi pārveidot mehānisko un elektrisko enerģiju.
Galvenās pjezoelektriskās keramikas apstrādes metodes
1. Sagriešana (griešana)
Mērķis:
Sagrieziet saķepinātos keramikas blokus plānās loksnēs (parasti 0,2–2 mm)
Ieteicamās metodes:
> Dimanta iekšējā zāģēšana
Izmanto ar sveķiem vai ar metālu{0}}saistītus dimanta asmeņus
Priekšrocības: zema termiskā ietekme, stabils process,{0}}ekonomisks
Mīnusi: Ievieš mehānisku spriegumu, ierobežotu formas elastību
> Lāzera griešana (tikai nepolarizētai keramikai)
Samazina mehānisko saskari
Plusi: augsta precizitāte, elastīga ģeometrija, augsta materiālu izmantošana
Mīnusi: augstākas aprīkojuma izmaksas
2. Urbšana (mikro{1}}urbumu apstrāde)
Izaicinājums:
Zemā izturība pret lūzumiem padara pjezoelektrisko keramiku pakļautu plaisāšanai urbšanas laikā.
Ieteicamās metodes:
> Ultraskaņas{0}}urbšana
Augstas-frekvences vibrācija (20–40 kHz) + dimanta instrumenti
Priekšrocības: Samazināts griešanas spēks, uzlabota malu kvalitāte, minimāla plaisāšana
> Lāzera urbšana (galvenokārt nepolarizētai keramikai)
Parasti UV nanosekundes vai pikosekundes lāzeri
Piemērots mikro{0}}caurumu blokiem un īpaši-maziem diametriem
⚠️ Urbšana pēc polarizācijas (īpaši<50 μm scale) may cause local depolarization.
Kā izvēlēties:
Izvēlieties ultraskaņas urbšanu, ja:
Cauruma diametrs > 0,2 mm
Deep holes or high aspect ratio (>5)
Stingras prasības attiecībā uz uzticamību un malu kvalitāti
Jāizvairās no termiskiem efektiem
Izvēlieties lāzera urbšanu, ja:
Cauruma diametrs < 0,1 mm
Nepieciešami liela{0}}blīvuma mikro-caurumu masīvi
Sarežģītas formas vai sarežģīta pozicionēšana
Nepieciešama augsta efektivitāte un elastība
3. Sagriešana kubiņos (vafeļu singulācija)
Mērķis:
Sadaliet keramikas vafeles mazākās funkcionālās vienībās (piemēram, sensoru blokos)
Ieteicamās metodes:
>Stealth lāzera kubiņos
Lāzers pārveido iekšējo slāni → vafele atdalās izplešanās laikā
Priekšrocības: bez šķembām, bez gružiem, piemērots polarizētai keramikai
>Dimanta griešana + laušana
Ierakstiet rievu (apmēram 1/3 biezuma), pēc tam pielietojiet kontrolētu spēku
Nobriedusi un ekonomiski{0}}efektīva metode
Kā izvēlēties pareizo kubiņos sagriešanas metodi
Izvēlieties dimanta kubiņos, ja:
Standarta formas (kvadrātveida/taisnstūrveida)
Biezums > 0,3 mm
Augsta jutība pret karstumu
Liela apjoma{0}}ražošana ar izmaksu kontroli
Izvēlieties lāzera kubiņu griešanu, ja:
Sarežģītas ģeometrijas (līknes, apļi)
Īpaši-plāni materiāli (<0.2 mm)
pētniecība un attīstība vai nelielas{0}}sēriju ražošanas
Nepieciešama augsta materiāla izmantošana
Kopsavilkums: PZT apstrādes labākā prakse
Apstrādājiet pirms polarizācijas, kad vien iespējams
Samaziniet termiskos un mehāniskos bojājumus
Izvēlieties apstrādes metodes, pamatojoties uz ģeometriju, precizitāti un apjomu
Līdzsvarojiet izmaksas, efektivitāti un veiktspējas stabilitāti
Par YCLASER
Yuchang Laser nodrošina profesionālus pjezoelektriskās keramikas apstrādes risinājumus, tostarp: lāzera griešana, lāzera urbšana, precīza skrejēšana un griešana, ar lielu pieredzi uzlabotā keramikas lāzera apstrādē, mēs palīdzam klientiem sasniegt augstu precizitāti un uzticamu veiktspēju.
Sazinieties ar mums, lai apspriestu savas pjezoelektriskās keramikas apstrādes prasības.
