Usinage de la Céramique
MicroMécanique dispose d’une capacité avancée d’usinage des céramiques techniques : nitrure de silicium (Si₃N₄), alumine (oxyde d’aluminium, Al₂O₃), zircone (oxyde de zirconium, ZrO₂), et céramiques usinables par électroérosion (EDM). Ces matériaux sont choisis pour leurs propriétés exceptionnelles : faible densité, grande dureté, résistance aux températures élevées, résistance à la corrosion. Ils sont particulièrement adaptés aux applications de précision en environnements sévères, notamment lorsque les métaux ou alliages atteignent leurs limites.
Exemples de produits / réalisations
Voici ce que MicroMécanique pourrait ou peut déjà réaliser avec ces céramiques :
Isolateurs ou éléments de support pour moteurs ou turbines exposés à de hautes températures.
Pièces de roulements, billes, tiges, axes nécessitant dureté, résistance à l’usure et inertie.
Composants pour la chimie ou biochimie : buses, bagues, membranes, pièces en contact avec milieux corrosifs ou abrasifs.
Éléments optiques ou de précision : substrats, guides, composants pour instruments de mesure ou opto-électronique.
Inserts ou plaquettes dans moules et matrices usage sévère (usure / abrasion).
Pièces pour électronique de puissance, capteurs, sondes, où isolation électrique + tenue thermique sont demandées.
Protomodes ou petites séries pour horlogerie, luxe, médical avec exigences de finition de surface élevée.
Propriétés des céramiques techniques (Si₃N₄, Al₂O₃, ZrO₂)
| Propriété | Description / Chiffres |
|---|---|
| Densité | Relativement faible comparée aux métaux durs ; typiquement pour l’alumine ~3,9-4,1 g/cm³, pour la zircone plus élevée selon la formulation, pour le Si₃N₄ environ 3,2-3,4 g/cm³. |
| Dureté | Très élevée : Al₂O₃ et ZrO₂ raggiungono des duretés dans les gammes élevées parmi les céramiques ; Si₃N₄ a aussi une dureté importante tout en offrant une meilleure ténacité. |
| Résistance à la température et choc thermique | Le Si₃N₄ se distingue par une excellente résistance aux chocs thermiques, conservant sa résistance même à haute température. ZrO₂ aussi selon ses stabilisateurs (yttria etc.). |
| Faible coefficient de dilatation thermique | En particulier le Si₃N₄, ce qui permet une bonne stabilité dimensionnelle au chauffage/refroidissement. |
| Résistance à la corrosion et à l’usure | Les céramiques sont chimiquement inertes dans beaucoup de milieux, très résistantes à l’abrasion. |
| Rigidité, module élastique élevé | Haute raideur, module de Young élevé, mais faible ductilité (matériau fragile si mauvaise conception / traitement). |
| Isolation électrique | Alumine, zircone, Si₃N₄ sont de bons isolants électriques dans la plupart des configurations. |
Technologies d’usinage utilisées chez MicroMécanique
Voici les procédés d’usinage pertinents pour les céramiques, à adapter aux capacités de Micro Mécanique :
UGV, usinage mécanique CN et conventionnel : tournage, fraisage, perçage (avec outils diamant, ou outils extrêmement résistants), pour pièces pré-dures et densifiées.
Rectification / abrasif : pour obtenir des surfaces très polies, tolérances faibles. Usage de meules diamant, de grains très fins.
Micro-perçage, micro usinage : pour trous très petits, géométries fines.
Ultrasons : usinage par abrasif et vibrations ultrasoniques pour céramiques fragiles, pour éviter fissures, minimiser les contraintes mécaniques.
Electro-érosion (EDM) pour céramiques conductrices ou modifiées, ou pour matériaux usinables par EDM. Permet des formes complexes, géométries fines, sans contact mécanique direct. (tu l’as mentionné).
Polissage, tribofinition, finitions de surface très fines, éventuellement traitements post-usinage pour améliorer résistance ou aspect.
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Découvrez les domaines d’applications
Voici les secteurs dans lesquels les céramiques techniques peuvent être utilisées, particulièrement pertinents pour Micro Mécanique :
Aéronautique et spatial : composants soumis à hautes températures, pièces de moteurs, isolateurs, pièces légères résistantes.
Médical / biomédical : implants, instruments chirurgicaux, pièces nécessitant biocompatibilité, stérilité, résistance chimique.
Electronique / optique : substrats, isolateurs, pièces de précision pour opto-électronique ou capteurs.
Chimie / pharmacie : pièces en contact direct avec milieux corrosifs, pompes, buses, membranes.
Nucléaire : isolants, pièces devant résister à température, radiations, corrosion.
Horlogerie, luxe : pièces décoratives, éléments nécessitant finition de surface haute, stabilité dimensionnelle.
Recherche & développement : prototypes, petites séries pour tester nouvelles géométries céramiques, combiner matériaux ou finitions innovantes.