Mandril de buit porós de SiC amb suport metàl·lic per a la manipulació de galetes deformades i primes
El mandril de buit ceràmic basat en metall de St.Cera combina una capa ceràmica porosa de carbur de silici (SiC) amb una base metàl·lica mecanitzada amb precisió (alumini o acer inoxidable). El material porós de SiC (blau-negre, porositat 35-40%, mida de porus 20-30 μm, permeabilitat 60 ml/cm²·min) proporciona una distribució de buit uniforme i suau a tota la superfície de l'oblia, eliminant el marcatge de les vores i permetent un suport sense contacte per a oblies primes (≤100 μm) o deformades. La capa de SiC ofereix una baixa expansió tèrmica (3,5×10⁻⁶/℃), estabilitat tèrmica fins a 1000 °C i una resistència a la flexió moderada (32-35 MPa). La base metàl·lica afegeix rigidesa estructural, muntatge fàcil mitjançant forats roscats i protecció contra la fractura fràgil. Aquest mandril és ideal per a la mòlta posterior, el tall en daus i el processament d'oblies a alta temperatura on el buit uniforme i la compatibilitat tèrmica són crítics.
Especificacions (basades en les dades de SiC porós subministrades):
| Propietat | Valor |
| Material ceràmic | Carbur de silici porós (SiC ≥80%) |
| Color | Blau-negre |
| Porositat | 35–40% |
| Mida dels porus | 20–30 μm |
| Densitat | 2,1–2,3 g/cm³ |
| Permeabilitat | 60 ml/cm²·min |
| Resistència a la flexió | 32–35 MPa |
| Coeficient de dilatació tèrmica (25-1000 °C) | 3,5 × 10⁻⁶/℃ |
| Temperatura màxima de funcionament | 1000 °C |
| Resistència elèctrica | 10⁻¹⁰ Ω/cm (segons les dades subministrades, típic per a SiC porós) |
| Material de base metàl·lica | Alumini 6061 o acer inoxidable 304 (opcional) |
| Gruix de la base metàl·lica | 10–30 mm (personalitzat) |
Nota: La resistència a la flexió és inferior a la del SiC dens a causa de la porositat. Les propietats de la base metàl·lica no provenen de taules ceràmiques.
Aplicacions:
- · Mòlta posterior de làmines primes (≤100 μm)
- · Muntatge de làmines deformades per tallar en daus
- · Subjecció de galetes a alta temperatura (fins a 1000 °C)
- · Fixació al buit per a substrats porosos o fràgils
Fabricació:
Placa porosa de SiC (formada amb formadors de porus, sinteritzada) → solapada fins a una planitud ≤10 μm → base metàl·lica mecanitzada amb ports de buit i elements de muntatge → unió epoxi o fixació mecànica → prova de fuites d'heli.
Control de qualitat:
- · Porositat i mida de porus verificades per SEM
- · Prova de permeabilitat (flux d'aire)
- · Planitud mesurada amb interferòmetre làser
- · Taxa de fuita d'heli <1×10⁻⁹ Pa·m³/s
Avantatges respecte als mandrils de ceràmica ranurada o densa:
- · Sense marcatge de les oblies: buit uniforme sense forats discrets
- · Porus autonetejants: reducció de l'obstrucció
- · Admet oblies deformades (fins a 500 μm d'arc)
- · La base metàl·lica evita la fractura fràgil i simplifica la integració
Limitacions:
- · Menor resistència a la flexió (32–35 MPa): evita la càrrega d'impacte
- · Temperatura de funcionament limitada a 1000 °C (SiC porós), però els límits d'unió d'epoxi a base metàl·lica són ≤200 °C, tret que es fixi mecànicament.
- · No apte per a buit d'alta pressió (l'estructura porosa limita el diferencial màxim de buit)
Personalització:
- · Base metàl·lica: alumini (lleuger), acer inoxidable (resistent a la corrosió), Invar (baixa expansió)
- · Unió: epoxi (≤200 °C) o fixació mecànica (fins a 500 °C)
- · Anell de segellat de vora per al control de buit per zona
Nota: La resistència a la flexió subministrada (32–35 MPa) és significativament inferior a la de la ceràmica densa a causa de la porositat. Manipuleu amb cura per evitar que les vores s'esquerdin.
