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打破技术壁垒!这款陶瓷雕铣机让复杂陶瓷加工变简单

工业陶瓷(如氧化铝、碳化硅、氧化锆)因高硬度、耐高温、绝缘性强的特性,成为 5G 通信、新能源、航空航天等高端领域的核心材料。但陶瓷的 “硬脆属性” 与 “复杂结构需求”(如微孔阵列、异形曲面、薄壁腔体),长期以来形成加工壁垒 —— 传统设备需多工序分步加工、人工反复调试,不仅精度难控(崩边率超 15%)、效率低下(单件周期超 2 小时),还依赖资深技工经验,让众多企业望 “瓷” 兴叹。

而鑫腾辉数控 XTH 系列多轴联动陶瓷雕铣机,通过 “多轴协同控制 + 智能工艺算法 + 自动化集成” 三大核心技术,直接打破这些壁垒,将复杂陶瓷加工从 “高难度手工活” 变为 “标准化流水线作业”,实现 “一次装夹、全工序成型”,让精度与效率双达标。

一、先破痛点:复杂陶瓷加工的 3 大核心难题

在这款设备出现前,企业加工复杂陶瓷常陷入 “三重困境”:

复杂结构 “切不了”:传统三轴设备无法加工倾斜面、深腔微孔(如 0.1mm 孔径、深径比 10:1),需多次装夹换设备,导致累计误差超 ±0.02mm,直接报废率超 8%;

硬脆材料 “易崩边”:陶瓷莫氏硬度达 9 级(仅次金刚石),切削力稍大就会开裂,加工氧化锆牙冠时边缘崩边率超 18%,医疗级产品合格率不足 65%;

批量生产 “效率低”:单主轴设备加工 5G 滤波器(带 300 个微孔)需 15 分钟 / 件,双班产能仅 480 件,且人工上下料、换刀占时超 30%,难以满足批量订单需求。

二、再建优势:4 大技术突破,让复杂加工 “化繁为简”

鑫腾辉 XTH 系列通过针对性技术创新,将 “不可能” 变为 “标准化”,每一项突破都直接命中行业痛点:

突破 1:五轴联动 + RTCP 补偿,复杂结构 “一次成型”

针对 “复杂结构难加工”,设备采用X/Y/Z 直线轴 + A/C 旋转轴五轴联动架构,配合 “RTCP 实时刀尖补偿技术”—— 无论主轴如何旋转倾斜,系统都会动态调整刀尖位置,确保切削轨迹始终精准。

加工带 60° 倾斜内壁的陶瓷传感器外壳时,传统设备需 3 次装夹(铣外形钻微孔修斜面),累计误差超 ±0.015mm;而该设备可一次性完成所有工序,轮廓度误差≤±2μm,表面粗糙度 Ra≤0.1μm,无需后续打磨;

对于航空航天用碳化硅反射镜(面形精度要求 λ/10,λ=632.8nm),设备通过五轴协同控制,直接加工出轻量化蜂窝结构,重量减轻 35%,且面形精度一次性达标,避免传统 “铣削 + 研磨” 多工序损耗。

突破 2:AI 自适应工艺,硬脆材料 “零崩边”

针对 “陶瓷易崩边”,设备搭载AI 自适应刀补系统,实时解决 “切削力与材料脆性的矛盾”:

动态感知:通过主轴振动传感器、切削力监测模块,实时捕捉刀具磨损、材料应力变化(如加工碳化硅时切削力突然增大,系统立即识别);

智能调整:自动降低进给速度(从 100mm/min 降至 60mm/min)、优化主轴转速(从 30000rpm 微调至 28000rpm),避免局部应力集中;

预存工艺库:内置 200 + 种陶瓷材料(氧化铝、氮化铝、氧化锆)的标准加工参数,新手也能直接调用,无需反复试错。

数据证明:加工 95% 氧化铝陶瓷基板时,崩边率从传统 12% 降至 0.8%;医疗级氧化锆牙冠合格率从 65% 提升至 93%,单件加工时间从 30 分钟缩短至 8 分钟。

突破 3:双主轴 + 自动化集成,批量产能 “翻倍”

针对 “效率低”,设备通过 “双主轴同步作业 + 全自动流程”,让产能直接跃升:

双主轴并行加工:两个独立主轴(转速最高 40000rpm)可同步加工相同零件,或协同完成复杂工序(如 A 主轴铣外形、B 主轴钻微孔)。加工 5G 滤波器微孔阵列时,单主轴产能 50 件 / 小时,双主轴直接达 120 件 / 小时,且尺寸偏差≤±3μm,插损降低 0.2dB;

全自动无人化:配备 32 把刀库(换刀时间≤2 秒)、机器人自动上下料系统,实现 “上料加工检测下料” 全流程无人值守。某半导体企业用其加工 IGBT 陶瓷基板,单条产线设备数量从 12 台减至 4 台,产能却提升 2 倍,人工成本降低 50%。

突破 4:刚性结构 + 防尘设计,长期加工 “稳如磐石”

复杂陶瓷加工需长期稳定精度,设备从 “硬件根基” 上保障可靠性:

高刚性床身:采用天然花岗岩(热膨胀系数仅 0.8×10⁻⁶/℃),振动衰减率是传统铸铁的 5 倍,36000rpm 高速加工时振动幅度≤2μm,确保微孔孔径公差稳定在 ±0.003mm;

全封闭防尘:搭配 “高压气冷 + 负压吸尘” 系统,加工时粉尘浓度≤0.3mg/m³(符合 ISO 14644-1 Class 7 洁净标准),避免粉尘侵入主轴、导轨导致精度下降,设备平均无故障运行时间(MTBF)达 8000 小时,较传统设备延长 60%。

三、落地验证:3 大行业场景,从 “难加工” 到 “易量产”

这款设备已在多个高端领域落地,用实际效果证明 “复杂陶瓷加工可简化”:

1. 5G 通信:滤波器微孔阵列加工

痛点:氮化铝滤波器需加工数百个 φ0.1mm 微孔,传统设备易断刀、孔位偏差大;

解决方案:五轴联动 + 金刚石涂层刀具,单次加工 300 个微孔,孔位偏差≤±3μm,插损≤0.5dB,产能达 120 件 / 小时,满足基站批量订单需求。

2. 医疗:氧化锆牙冠加工

痛点:牙冠边缘需密合(间隙≤5μm),传统加工崩边率高,需人工打磨;

解决方案:AI 工艺库 + 双主轴并行,四头机型日产 800 件,边缘密合度 100% 达标,无需后续处理,医疗企业合格率从 65% 升至 93%。

3. 航空航天:碳化硅涡轮叶片加工

痛点:叶片带复杂流道与倾斜面,传统多工序加工周期超 8 小时,精度难控;

解决方案:五轴 RTCP 补偿 + 数字孪生仿真,1.5 小时一次成型,流道尺寸公差 ±0.005mm,叶片寿命延长 3 倍,卫星载荷成本下降 30%。

四、结语:不止 “简化加工”,更推动陶瓷材料高端化

这款陶瓷雕铣机的价值,不仅在于 “让复杂加工变简单”—— 更打破了 “陶瓷材料应用的产能瓶颈”。过去因加工难度大、成本高,工业陶瓷仅在小众领域使用;如今通过标准化、高效率的加工方案,陶瓷材料得以大规模应用于 5G 基站、新能源汽车 IGBT、航空航天部件等高端场景,助力行业从 “金属依赖” 向 “陶瓷升级” 转型。

对于企业而言,选择这样的设备,不仅能降低加工门槛、压缩成本(单位产品成本下降 30%),更能抢占高端陶瓷应用的先机 —— 这正是 “打破技术壁垒” 的终极意义:让先进材料的价值,真正落地到产业升级中。

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/O53bUyqMK7sBhe9RjeDOgjfg0
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