4.2.6 LUTOWANIE AKTYWNE

Przez około 20 lat, materiały do lutowania o zawartości < 5% tak zwanego składnika aktywnego, takie jak Ti lub Zr, używane były do bezpośredniego lutowania ceramik AI₂O₃ i ZrO₂ z elementami metalowymi, bez konieczności wcześniejszej, bazowej metalizacji.

Jednakże proces lutowania przy użyciu lutów aktywnych może być skuteczny jedynie gdy przeprowadza się go w próżni lub w atmosferze gazów szlachetnych.  W przeciwnym razie materiał ceramiczny nie będzie wystarczająco zwilżany przez lut w wyniku reakcji aktywnego metalu z atmosferą pieca. Wartości wytrzymałości kompozytów lutowanych aktywnie odpowiadają poziomem wytrzymałościom łączeń lutowanym twardo z wcześniejszą metalizacją. Luty aktywne nie mogą być jednak używane tak powszechnie jak standardowe luty twarde do próżni w klasycznej metodzie metalizacji Mo-Mn, ponieważ w dużym stopniu pozostają one w miejscu depozytu lutowia podczas procesu lutowania. Aby osiągnąć szczelność na poziomie <10^-9 mbar · l / sek helu łączeń ceramiczno-metalowych, wypalanie lutowia musi być dokładnie kontrolowane w celu uniknięcia tworzenia się fazy kruchej.

Stosowanie lutowania aktywnego konieczne jest w przypadku ceramiki cyrkonowej ZrO₂, ponieważ klasyczna metoda z wcześniejszą metalizacją nie sprawdza się dla tego rodzaju ceramiki.

5. ZAAWANSOWANA CERAMIKA FRIALIT-DEGUSSIT DLA TWOJEGO ZASTOSOWANIA

Kształt i rozmiar części maszyn wykonanych z ceramiki różni się od odpowiadających im częściom metalowym. Skrupulatne odwzorowanie drewnianego mostu przy użyciu betonu nie uwzględnia specyficznych właściwości tych dwóch materiałów tak jak prosta kopia części metalowej przez ceramikę. Konstrukcja od zawsze w istotny sposób uzależniona była od użytego materiału, co również dotyczy materiałów ceramicznych.

Tabela 1 przedstawia najważniejsze cechy zaawansowanej ceramiki technicznej FRIALIT – DEGUSSIT. Użytkownicy często odkrywają nowe możliwości podczas wymiarowania dostosowanej konstrukcji pod zastosowanie ceramiki. Wymaga to kompleksowego wsparcia ze strony producenta ceramiki w celu zaprojektowania konstrukcji, która spełnia zarówno wymagania materiału ceramicznego jak i wymaganą funkcję elementu, jednocześnie umożliwiając efektywną pod względem kosztów produkcję. Dlatego inżynierowie ds. wdrażania w przemyśle ceramicznym zmuszeni są często do przeprowadzania gruntownych badań wynikających z założeń konstrukcyjnych klienta. Na przykład narzucone tolerancje wymiarów silnie wpływają na ilości obróbki na twardo, po spiekaniu ceramiki. Bez kosztownej obróbki wykańczającej możliwe są tolerancje fabryczne w zakresie ± 2 ÷ 5 %. 

W związku z tym zoptymalizowane konstrukcje części ceramicznych wymagają minimalnych nakładów obróbki wykańczającej w odniesieniu do tolerancji wymiarowych i chropowatości powierzchni. Dlatego tak istotna jest szczegółowa analiza potencjału oszczędności wynikająca z samej konstrukcji i obróbki po spiekaniu. Dla części wysoce precyzyjnych koszty szlifowania narzędziami diamentowymi bardzo często mogą wielokrotnie przekroczyć koszty samego materiału.

Przy wyborze metody produkcji istotnym czynnikiem jest ilość elementów. Dla ilości ponad 800 szt. na partię odpowiednimi procesami są automatyczne prasowanie jednoosiowe i formowanie wtryskowe. Dla mniejszych partii metody te są nieopłacalne ze względu na koszty programowania i dodatkowego oprzyrządowania. Od wybranej metody produkcji zależą możliwości kształtów, wymiarów i układu części. Podobnie jak w przypadku części metalowych część odlewana różni się od obrabianej lub toczonej. Z tego powodu ważne jest, aby użytkownik i projektant znali możliwości produkcyjne w celu pomyślnego koordynowania ekonomicznych metod produkcji z określonymi wymaganiami aplikacji.