Procesos de Fabricación de Piezocerámica

Experiencia probada en la fabricación de piezocerámica

CeramTec ha perfeccionado los métodos y técnicas de los procesos de fabricación de piezocerámica durante muchas décadas.

Los sistemas gestionados de conformidad con las especificaciones estándar TS 16949 conforman la base de un sistema de producción que cumple con los más estrictos requisitos de calidad en la tecnología de vehículos y seguridad. Una mezcla de productos con más del 90% de componentes adaptados al cliente da fe de la flexibilidad de los sistemas de fabricación de CeramTec, los cuales producen muestras y prototipos con la misma precisión que piezas estandarizadas en masa. A pesar de la diversidad de la composición de los materiales formulada para cumplir los requisitos, los procesos de fabricación de piezocerámica siguen el siguiente esquema básico:

Normalmente, la producción implica un proceso de preparación del polvo en el que las materias primas con óxido se mezclan para obtener la composición de un producto químico definido. Otros pasos posteriores incluyen la compactación del polvo condicionado y una etapa de formación, como el prensado en seco. La pieza cerámica en bruto es entonces sinterizada a temperaturas entre 1.000°C y 1.300 °C en un horno eléctrico continuo tipo túnel. En el curso de esta etapa de sinterización, el producto desarrolla su estructura cerámica policristalina.

El componente piezocerámico sinterizado es acabado mecánicamente mediante esmerilado, labrado, pulido y aserrado a fin de asegurarse de que sus dimensiones geométricas y acabado de superficie siguen estando dentro de las estrechas tolerancias especificadas. Las dimensiones geométricas del producto y los coeficientes del material determinan sus características funcionales, tales como la capacidad eléctrica o la frecuencia de resonancia. Las conexiones eléctricas se suelen hacer mediante aplicación de electrodos plateados en un proceso de impresión en pantalla con la subsiguiente sinterización a aprox. 600°C. A esto le sigue la etapa de polarización, en la que el producto queda expuesto a un campo CC eléctrico (de 2 a 3 kV/mm) a temperaturas de entre 80°C y 140°C para conseguir la apropiada orientación dipolar dentro de la cerámica.

En la fase final de inspección del producto, el componente es sometido a prueba para un amplio espectro de parámetros: (por ej. las dimensiones geométricas o la fuerza de adhesión de la capa de metalización plateada). Sus datos piezoeléctricos se registran antes del envío. Los parámetros que deben inspeccionarse y la severidad de las condiciones de la prueba se definen junto con el cliente sobre una base individual. Las inspecciones de procesos y un proceso de fabricación conforme a TS 16949 garantizan un alto nivel de calidad, incluso con volúmenes de producción máximos.