Evaluation of surface roughness, dimensional and shape accuracy of Al₂O₃ ceramics in hardened state after milling *
Ocena chropowatości powierzchni oraz dokładności wymiarowo-kształtowej ceramiki Al₂O₃ w stanie utwardzonym po frezowaniu
Author: Aleksander Przesmycki, Tadeusz Sałaciński, Maciej Winiarski, Rafał Świercz, Tomasz Chmielewski
Mechanik nr 12/2019 - Metrologia techniczna
ABSTRACT: The effect of technological parameters of machining on surface roughness, dimensional and shape accuracy in the process of milling Al2O3 ceramics in hardened state was evaluated. The unique properties of ceramic materials cause more and more interest in them in various branches of industry. Ceramics in the hardened state can be processed using unconventional methods and conventional methods while maintaining the appropriate technological parameters. Ceramics cutting tests were carried out in a hardened state (face and shape milling) on a CNC milling machine using PCD tools. Geometric surface structure study and measurements of geometric dimensions were made.
KEYWORDS: Al2O3 milling, hardened ceramics machining, PCD tools, hard ceramics milling
STRESZCZENIE: Oceniono wpływ parametrów technologicznych skrawania na chropowatość powierzchni i dokładność wymiarowo-kształtową w procesie frezowania ceramiki Al2O3 w stanie utwardzonym. Unikalne własności materiałów ceramicznych są powodem wzrostu zainteresowania nimi w różnych gałęziach przemysłu. Ceramikę w stanie utwardzonym można obrabiać metodami niekonwencjonalnymi oraz konwencjonalnymi, z zachowaniem określonych parametrów technologicznych. Badano proces skrawania ceramiki w stanie utwardzonym (frezowania czołowego i kształtowego) na frezarce CNC narzędziami z PCD. Uwzględniono strukturę geometryczną powierzchni oraz wymiary geometryczne.
SŁOWA KLUCZOWE: frezowanie ceramiki Al2O3, frezowanie ceramiki w stanie utwardzonym, narzędzia diamentowe, ceramika w stanie wypalonym
BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:
[1] Sałaciński T., Winiarski M., Chmielewski T., Świercz R. ‟Surface finishing using ceramic fiber brush tools”. METAL 2017: 26th International Conference on Metallurgy and Materials Brno. (2017): 1220–1226.
[2] Sałaciński T., Winiarski M., Przesmycki A., Świercz R., Chmielewski T. „Applying titanium coatings on ceramics surfaces by rotating brushes”. METAL 2018: 27th International Conference on Metallurgy and Materials, Brno. (2018): 1175–1180.
[3] Sałaciński T., Chmielewski T., Winiarski M., Cacko R., Świercz R. ‟Roughness of metal surface after finishing using ceramic brush tools”. Advances in Materials Science. 18, 1 (2018): 20–27, https://doi.org/10.1515/adms-2017-0024.
[4] Czupryński A., Górka J., Adamiak M., Tomiczek B. ‟Testing of flame sprayed Al2O3 matrix coatings containing TiO2”. Archives of Metallurgy and Materials. 61, 3 (2016): 1017–1024, https://doi.org/10.1515/amm-2016-0224.
[5] Chmielewski T., Siwek P., Chmielewski M., Piątkowska A., Grabias A., Golański D. ‟Structure and selected properties of arc sprayed coatings containing in-situ fabricated Fe-Al intermetallic phases”. Metals. 8, 12 (2018): 1059, https://doi.org/10.3390/met8121059.
[6] Chmielewski M., Pietrzak K. “Metal-ceramic functionally graded materials – Manufacturing, characterization, application”. Bulletin of the Polish Academy of Science: Technical Sciences. 64, 1 (2016): 151–160, https://doi.org/10.1515/bpasts-2016-0017.
[7] Chmielewski T., Golański D., Hudycz M., Sałaciński T., Świercz R. “Surface and structural properties of titanium coating deposited onto AlN ceramics substrate by friction surfacing process”. Przemysł Chemiczny. 98, 2 (2019): 208–213, https://doi.org/10.15199/62.2019.2.5.
[8] Oczoś K. „Kształtowanie materiałów ceramicznych”. Rzeszów: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, 1996: 56–58.
[9] Putyra P., Laszkiewicz-Łukasik J., Podsiadło M., Krzywda T. „Metody kształtowania materiałów ceramicznych”. Mechanik. 88, 2 (2015): 120–122, http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.2.17.
[10] Niezgoda T., Małachowski J., Szymczyk W. „Modelowanie numeryczne mikrostruktury ceramiki zagadnienia wybrane”. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2005: 33–40.
[11] Adamczak S. „Pomiary geometryczne powierzchni. Zarysy kształtu, falistość i chropowatość”. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2008: 151–158.
[12] https://www.sandvik.coromant.com/pl-pl/products/pages/productdetails.aspx?c=r390-11t304e-p4-nl%20cd10 (dostęp: 15.04.2019).
[13] https://www.secotools.com/article/p_02574982?section=products (dostęp: 15.04.2019).
[14] Sosinowski Ł., Rozenek M. “High-performance electrical discharge machining of small hole in metallic ceramic composites”. Welding Technology Review. 90, 3 (2018): 21–25.
[15] Wypych A. “Laser creation of padding welds hard, abrasion and corrosion resistant”. Welding Technology Review. 89, 10 (2017): 61–66, https://doi.org/10.26628/wtr.v89i10.820.
[16] Konig W., Komanduri R., Tonshoff H.K., Ackershott G. “Machining of hard materials”. CIRP Annals. 33, 2 (1984): 417–427, https://doi.org/10.1016/S0007-8506(16)30164-0.
[17] Tsutsumi C., Okano K., Suto T. “High quality machining of ceramics”. Journal of Materials Processing Technology. 37, 1–4 (1993): 639–654, https://doi.org/10.1016/0924-0136(93)90124-O.
DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.12.109
* Artykuł recenzowany
.gif)
