用金剛石線(xiàn)切割機(jī)切割透明陶瓷

實(shí)驗(yàn)材料：尺寸約φ15×15mm的透明陶瓷圓柱體。

材料特性：透明陶瓷是選用高純?cè)希⑼ㄟ^(guò)工藝手段排除氣孔而獲得的，是一種高純的陶瓷，具有陶瓷的硬脆性。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、用STX-202A金剛石線(xiàn)切割機(jī)將φ15×15mm的透明陶瓷切割成0.15mm厚的小圓片，并觀察切割后的原片試樣的厚度和表面粗糙度。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：STX-202A金剛石線(xiàn)切割機(jī)、MTI-3040加熱平臺(tái)，設(shè)備形貌如圖1所示：

STX-202A金剛石線(xiàn)切割機(jī)                          MTI-3040加熱平臺(tái)

圖1 實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備圖

實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備特點(diǎn)：

STX-202A小型金剛石線(xiàn)切割機(jī)：STX-202A小型金剛石線(xiàn)切割機(jī)用于各種材料樣品的連續(xù)精密切割，可以對(duì)材料進(jìn)行切片、切斷，旋轉(zhuǎn)樣品臺(tái)也可以對(duì)試樣切割一定角度。可切割的材料如晶體、陶瓷、紅外光學(xué)材料、熱電材料、玻璃、蜂窩陶瓷、金屬、塑料、PCB、巖樣、礦樣、耐火材料、建筑材料、牙科材料、生物材料、有機(jī)高分子材料及仿生復(fù)合材料等。用其進(jìn)行超薄精密切割時(shí)，切得的薄片可達(dá)0.08mm，樣品尺寸精度在±10μm的范圍內(nèi)；樣品表面粗糙度可達(dá)1.0μm左右，可得到暗光澤面。

主要參數(shù)：

切割方式：自動(dòng)連續(xù)切割   Z軸進(jìn)給形式：自動(dòng)進(jìn)給   Z軸行程：≤60mm   切割尺寸（max）：50㎝    

Y軸行程：≤50mm       線(xiàn)速度（max）：1.4m/s

MTI-3040加熱平臺(tái)：MTI-3040加熱平臺(tái)采用整體鑄鋁結(jié)構(gòu)，加熱溫度最高可達(dá)200℃，適用于對(duì)各種材料（如晶體、半導(dǎo)體、金屬、陶瓷等）的加熱。

切割過(guò)程：

首先將透明陶瓷片與載樣塊、樹(shù)脂陶瓷切割襯墊一同放置到MTI-3040加熱平臺(tái)上進(jìn)行加熱，用石蠟將加熱到80℃左右的透明陶瓷試樣、樹(shù)脂陶瓷襯墊和載樣塊連接在一起，然后一同從MTI-3040加熱平臺(tái)上移下進(jìn)行冷卻，待溫度降到室溫后將載樣塊放置到STX-202A金剛石線(xiàn)切割機(jī)上進(jìn)行切割。放置到加熱平臺(tái)上進(jìn)行固定和放置到STX-202A金剛石線(xiàn)切割機(jī)上進(jìn)行切割的陶瓷如圖2所示：

由于金剛石線(xiàn)切割機(jī)的切割屬于柔性的磨削切割，且樣品具有很大的硬度，因此樣品進(jìn)給速度不應(yīng)設(shè)置過(guò)快，本實(shí)驗(yàn)中樣品進(jìn)給速度設(shè)置為0.3㎜/min，所使用的金剛石線(xiàn)徑為0.35㎜，切割中的陶瓷片如圖3所示，切割過(guò)程中要用切割專(zhuān)用的冷卻液對(duì)試樣進(jìn)行冷卻，防止因摩擦產(chǎn)生的熱量損壞樣品和切割線(xiàn)。切割后的試樣片如圖4所示，可見(jiàn)，樣品表面細(xì)膩平整。

對(duì)切割后的試樣片的厚度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如圖5所示，四個(gè)試樣片的厚度分別是0.151㎜、0.150㎜、0.150㎜、0.149㎜，可見(jiàn)切割后的試樣片尺寸精準(zhǔn)，偏差小，滿(mǎn)足切割尺寸要求。對(duì)切割后的試樣表面的粗糙度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如圖6所示，4個(gè)試樣表面的粗糙度分別為1.03μm、0.88μm、0.98μm、1.17μm，該粗糙度值的樣品表面可以達(dá)到暗光澤面的標(biāo)準(zhǔn)。可見(jiàn)使用金剛石線(xiàn)切割機(jī) 切割出的透明陶瓷樣品表面粗糙度極低。好的表面粗糙度對(duì)試樣后期的加工都會(huì)帶來(lái)極大的方便。