Wkręty ceramiczne z tlenku glinu: wysokowydajne, niemetalowe rozwiązanie do mocowania
Wkręty ceramiczne z tlenku glinu firmy Puwei zostały zaprojektowane tak, aby przewyższać tradycyjne metalowe elementy złączne w najbardziej wymagających zastosowaniach. Te elementy złączne, wykonane z tlenku glinu o wysokiej czystości (Al₂O₃), łączą w sobie wyjątkową odporność na temperaturę, wyjątkową obojętność chemiczną, doskonałą izolację elektryczną i wysoką wytrzymałość mechaniczną w lekkiej, niemagnetycznej obudowie. Stanowią idealny wybór dla branż, w których ekstremalne warunki środowiskowe, korozja, izolacja elektryczna lub redukcja masy stanowią krytyczne ograniczenia projektowe, służąc jako niezawodne i trwałe ELEMENTY CERAMICZNE w złożonych zespołach.
Dlaczego warto wybrać łączniki ceramiczne z tlenku glinu?
- Odporność na ekstremalne temperatury i szok termiczny (do 1650°C): Utrzymuje integralność mechaniczną i siłę zaciskania w piecach wysokotemperaturowych, komorach silnika i środowiskach lotniczych, gdzie metale miękną lub ulegają uszkodzeniu.
- Doskonała odporność na korozję i chemikalia: Obojętny na szeroką gamę kwasów, zasad, rozpuszczalników i soli. Idealny do przetwarzania chemicznego, sprzętu morskiego i półprzewodników, eliminując ryzyko korozji galwanicznej i zanieczyszczenia.
- Doskonała izolacja elektryczna i właściwości niemagnetyczne: zapewniają doskonałą izolację elektryczną, zapobiegając prądom wirowym i zwarciom. Niezbędne do zabezpieczania komponentów modułów wysokiej częstotliwości , sprzętu MRI i wrażliwej mikroelektroniki , gdzie zakłócenia magnetyczne są niedopuszczalne.
- Wysoka twardość i wyjątkowa odporność na zużycie: Twardość przekraczająca 80 HRA zapewnia minimalne zużycie i zatarcie gwintu, nawet w środowiskach o wysokich wibracjach lub ścieraniu, co prowadzi do dłuższej żywotności i niezawodnej, bezobsługowej pracy.
- Lekkość i wysoki stosunek wytrzymałości do masy: Znacznie lżejszy od stali (gęstość ~3,9 g/cm3), przyczyniając się do ogólnej redukcji masy w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i przenośnej elektronice bez utraty wytrzymałości.
- Biokompatybilny i chemicznie obojętny: Nadaje się do sprzętu medycznego i do przetwarzania żywności, gdzie czystość materiału, nietoksyczność i łatwość sterylizacji są najważniejsze.
Dane techniczne i właściwości materiału
Ceramiczne elementy złączne Puwei są dostępne w wielu stopniach czystości tlenku glinu, aby dopasować je do wymagań wydajnościowych i budżetowych. Poniżej podano standardowe specyfikacje dla 99,5% Al₂O₃.
Właściwości materiału i fizyczne
- Materiał: tlenek glinu o wysokiej czystości (Al₂O₃) o czystości 96%, 99,5% lub 99,8%.
- Kolor: biały / kość słoniowa
- Gęstość: 3,7 – 3,9 g/cm3
- Absorpcja wody: 0% (w pełni gęsty)
Właściwości mechaniczne
- Twardość (Rockwell A): 80 – 90 HRA (≈ 1500-1700 HV)
- Wytrzymałość na zginanie: 300 – 400 MPa
- Wytrzymałość na ściskanie: > 2000 MPa
- Moduł Younga (sprężystość): 300 – 380 GPa
- Odporność na pękanie (K1C): 3,5 – 4,5 MPa·m¹/²
Właściwości termiczne i elektryczne
- Maksymalna temperatura ciągłego użytkowania: 1500°C – 1650°C
- Przewodność cieplna: 20 – 30 W/(m·K)
- Współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE): 6,5 – 7,5 x 10⁻⁶/°C (20-800°C)
- Rezystywność objętościowa: > 10¹⁴ Ω·cm @ 25°C
- Wytrzymałość dielektryczna: > 15 kV/mm
- Stała dielektryczna (εr): ~9,5 @ 1 MHz
Odporność chemiczna
Doskonała odporność na większość kwasów, zasad i rozpuszczalników organicznych. Nie zaleca się stosowania z kwasem fluorowodorowym (HF) i gorącym stężonym kwasem fosforowym.
Projektowanie pod kątem najlepszych praktyk montażu i instalacji
Elementy złączne ceramiczne mają inne wymagania dotyczące konstrukcji i obsługi w porównaniu z elementami metalowymi. Przestrzeganie tych wskazówek zapewnia optymalną wydajność i zapobiega uszkodzeniom.
Rozważania projektowe
- Zrozumienie zachowania materiału: Ceramika jest twarda i wytrzymała na ściskanie, ale ma niższą wytrzymałość na rozciąganie i odporność na pękanie niż metale. Projektować tak, aby uniknąć zginania, ścinania lub obciążeń punktowych.
- Unikaj koncentracji naprężeń: Użyj obfitych zaokrągleń i unikaj ostrych narożników w współpracujących częściach. Upewnij się, że powierzchnie nośne są płaskie i równoległe, aby równomiernie rozłożyć obciążenie.
- Uwzględnienie rozszerzalności cieplnej: Współczynnik rozszerzalności cieplnej tlenku glinu (~7 ppm/°C) różni się od współczynnika WRC metali (np. stali ~11 ppm/°C). W zastosowaniach wysokotemperaturowych należy zaprojektować luzy lub zastosować odpowiednie podkładki, aby skompensować różnicową rozszerzalność.
- Dane dotyczące momentu obrotowego: Zawsze używaj klucza dynamometrycznego. Nie przekraczać zalecanych wartości momentu obrotowego. Gwinty ceramiczne są mocne, ale mogą zostać uszkodzone przez nadmierne dokręcenie. Zastosuj niższy moment obrotowy niż w przypadku równoważnych elementów złącznych stalowych i w razie potrzeby polegaj na środkach do zabezpieczania gwintów.
Procedura instalacji
- Kontrola: Przed montażem należy wizualnie sprawdzić elementy złączne pod kątem jakichkolwiek odprysków lub pęknięć.
- Przygotowanie gwintu: Upewnij się, że współpracujące gwinty (metalowe lub ceramiczne) są czyste, pozbawione zadziorów i odpowiednio wyrównane. Zaleca się stosowanie smaru do gwintów odpowiedniego do zastosowania (np. wysokotemperaturowego środka zapobiegającego zatarciu), aby zmniejszyć tarcie i zapobiec zacieraniu się.
- Obsługa i oprzyrządowanie:
- Używaj narzędzi z miękkimi szczękami lub podkładkami, aby zapobiec uszkodzeniu powierzchni ceramicznej.
- Nigdy nie używaj sterowników udarowych.
- Nakładaj moment obrotowy równomiernie i równomiernie. Nie szarpnij ani nie używaj nagłej siły.
- Kontrola końcowa: Po dokręceniu nie próbuj dalej regulować ani nadmiernie dokręcać, ponieważ może to zagrozić integralności elementu złącznego.
Podstawowe scenariusze zastosowań
1. Sprzęt półprzewodnikowy i próżniowy
Stosowany w komorach do obróbki płytek, CVD, PVD i trawienia, gdzie wymagana jest wysoka czystość, niezanieczyszczające i nieodgazowujące materiały. Zabezpieczają krytyczne elementy izolacyjne i osłony w środowisku próżniowym.
2. Piece wysokotemperaturowe i obróbka cieplna
Idealny do montażu elementów pieców, cegieł izolacyjnych i wsporników elementów grzejnych w piecach, piecach do spiekania i urządzeniach do obróbki cieplnej, gdzie wytrzymują utlenianie i cykle termiczne lepiej niż stopy metali.
3. Elektryka i elektronika
Zabezpiecz szyny zbiorcze, radiatory i komponenty urządzeń wysokiego napięcia i mocy , zapewniając doskonałą izolację elektryczną i eliminując ryzyko zwarć. Stosowany również w termoelektrycznych zespołach chłodzących .
4. Przetwarzanie chemiczne i petrochemiczne
Stosowany w pompach, zaworach, reaktorach i kołnierzach rur obsługujących media korozyjne. Ich obojętność chemiczna zapewnia długoterminową niezawodność w agresywnych środowiskach, w których stal nierdzewna może korodować.
5. Lotnictwo i obrona
Stosowany w obudowach awioniki, mocowaniach czujników i elementach silnika, gdzie lekkość, niemagnetyczność i właściwości odporne na wysokie temperatury mają kluczowe znaczenie dla wydajności i bezpieczeństwa.
6. Oprzyrządowanie medyczne i analityczne
Występuje w urządzeniach MRI, tomografach komputerowych, spektrometrach mas i narzędziach chirurgicznych, gdzie niemagnetyczne i izolujące elektrycznie elementy złączne są niezbędne, aby zapobiec zakłóceniom i zapewnić bezpieczeństwo pacjenta.
7. Motoryzacja i nowa energia
Ma zastosowanie w zestawach akumulatorów pojazdów elektrycznych, elektronice mocy i czujnikach, gdzie korzystna jest izolacja elektryczna i odporność na temperatury pod maską i chemikalia.
Dostosowywanie i usługi OEM/ODM
Puwei specjalizuje się w produkcji niestandardowych elementów złącznych ceramicznych, aby spełnić dokładne wymagania dotyczące wymiarów, wydajności i konkretnego zastosowania.
Nasze możliwości dostosowywania obejmują:
- Pełna gama typów elementów złącznych: śruby maszynowe, śruby z łbem gniazdowym, śruby ustalające, nakrętki, podkładki, kołki i elementy złączne zaprojektowane na zamówienie.
- Precyzyjne wymiary: niestandardowe średnice (od M2 do M20 i więcej), długości, skoki gwintów (metryczne, UN, Whitworth) i typy łbów.
- Gatunki materiałów: 96% Al₂O₃ do ekonomicznych zastosowań chemicznych/termicznych, 99,5% Al₂O₃ dla doskonałych właściwości mechanicznych i elektrycznych, 99,8% Al₂O₃ do zastosowań o bardzo wysokiej czystości.
- Tolerancje: Wyprodukowane zgodnie z normami ISO lub DIN, z węższymi tolerancjami dostępnymi na żądanie.
- Obróbka wtórna: Specjalne wykończenia powierzchni, fazowanie i znakowanie (grawerowanie laserowe) w celu zapewnienia identyfikowalności.
- Rozwiązania zintegrowane: mogą być dostarczane razem z innymi produktami Puwei, takimi jak płyty z podłożem ceramicznym z tlenku glinu (Al2O3) lub złożone KOMPONENTY CERAMICZNE do kompletnego montażu podsystemu.
Proces produkcyjny i zapewnienie jakości
Nasz zaawansowany proces produkcyjny zapewnia wysoką dokładność wymiarową, spójność i niezawodność każdej partii elementów złącznych.
- Przygotowanie proszku: Wybiera się proszek tlenku glinu o wysokiej czystości i miesza z precyzyjnymi środkami spiekalnymi.
- Formowanie: Półfabrykaty elementów złącznych formowane są przy użyciu zaawansowanego prasowania izostatycznego, co zapewnia jednolitą gęstość i minimalną liczbę defektów, kluczowych dla wytrzymałości mechanicznej.
- Obróbka wstępna przed spiekaniem (obróbka ekologiczna): W niektórych przypadkach gwinty i precyzyjne elementy są obrabiane w „zieloną” (niewypaloną) wypraskę za pomocą specjalistycznego oprzyrządowania.
- Spiekanie w wysokiej temperaturze: Uformowane części są spiekane w temperaturach przekraczających 1600°C w piecach z kontrolowaną atmosferą, uzyskując gęstość bliską teoretyczną i twardość końcową.
- Precyzyjne szlifowanie diamentowe: Krytyczne wymiary, gwinty (jeśli nie zostały poddane obróbce na surowo) i wykończenia powierzchni są uzyskiwane za pomocą diamentowych tarcz szlifierskich na sprzęcie CNC. Ten krok gwarantuje wąskie tolerancje i gładkie gwinty.
- Rygorystyczna kontrola jakości:
- 100% kontrola wizualna pod kątem wad powierzchniowych.
- Weryfikacja wymiarowa przy użyciu komparatorów optycznych, sprawdzianów do gwintów i maszyn współrzędnościowych.
- Przykładowe badania twardości, gęstości i innych kluczowych właściwości.
Certyfikaty, zgodność i zarządzanie jakością
Puwei Ceramic przestrzega międzynarodowych standardów jakości, zapewniając, że nasze produkty spełniają rygorystyczne wymagania światowego przemysłu.
- System Zarządzania Jakością: Certyfikowane procesy produkcyjne i kontroli jakości ISO 9001:2015.
- Zgodność materiału: Wszystkie materiały są zgodne z dyrektywami RoHS i REACH. Ceramika z tlenku glinu jest z natury nietoksyczna i bezpieczna.
- Identyfikowalność: zachowana jest pełna identyfikowalność partii od surowca do gotowego produktu.
- Kontrola procesu: Statystyczna kontrola procesu (SPC) jest wdrażana dla krytycznych wymiarów, aby zapewnić spójność.
Skontaktuj się Now
