Los materiales cerámicos son sólidos inorgánicos no metálicos preparados por la acción del calentamiento y posterior enfriamiento. Los materiales cerámicos pueden tener una estructura cristalina o parcialmente cristalina, o pueden ser amorfos (como el vidrio). Las cerámicas más comunes son cristalinas. Nuestro trabajo trata principalmente de Cerámica Técnica, también conocida como Cerámica de Ingeniería, Cerámica Avanzada o Cerámica Especial. Ejemplos de aplicaciones de cerámica técnica son herramientas de corte, bolas de cerámica en rodamientos de bolas, boquillas de quemadores de gas, protección balística, gránulos de óxido de uranio de combustible nuclear, implantes biomédicos, palas de turbinas de motores a reacción y conos de punta de misiles. Las materias primas generalmente no incluyen arcillas. El vidrio, por otro lado, aunque no se considera una cerámica, utiliza los mismos y muy similares métodos de procesamiento, fabricación y prueba que la cerámica.

Usando software avanzado de diseño y simulación y equipos de laboratorio de materiales, AGS-Engineering ofrece:

• Desarrollo de formulaciones cerámicas

• Selección de materia prima

• Diseño y desarrollo de productos cerámicos (3D, diseño térmico, diseño electromecánico…)

• Diseño de procesos, flujo de planta y layouts

• Soporte de fabricación en áreas que incluyen cerámica avanzada

• Selección de equipos, diseño y desarrollo de equipos personalizados

• Procesamiento de Maquila, Procesos Secos y Húmedos, Consultoría y Pruebas de Apuntalante

• Servicios de ensayo de materiales y productos cerámicos

• Servicios de diseño, desarrollo y pruebas para materiales de vidrio y productos terminados

• Creación de prototipos y creación rápida de prototipos de productos avanzados de cerámica o vidrio

• Litigio y peritaje

 

La cerámica técnica se puede clasificar en tres categorías distintas de materiales:

• Óxidos: alúmina, zirconia

• No óxidos: Carburos, boruros, nitruros, siliciuros

• Composites: reforzados con partículas, combinaciones de óxidos y no óxidos.

 

Cada una de estas clases puede desarrollar propiedades materiales únicas gracias a que las cerámicas tienden a ser cristalinas. Los materiales cerámicos son sólidos e inertes, quebradizos, duros, fuertes a la compresión, débiles al cizallamiento y la tensión. Resisten la erosión química cuando se someten a un ambiente ácido o cáustico. La cerámica generalmente puede soportar temperaturas muy altas que van desde 1000 °C a 1600 °C (1800 °F a 3000 °F). Las excepciones incluyen materiales inorgánicos que no incluyen oxígeno, como el carburo de silicio o el nitruro de silicio.  Muchas personas no se dan cuenta de que crear un producto a partir de cerámica técnica avanzada es una tarea exigente que requiere mucho más trabajo que los metales o los polímeros. Cada tipo de cerámica técnica tiene propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas específicas que pueden variar significativamente según el entorno en el que se encuentre el material y las condiciones en las que se procese. Incluso el proceso de fabricación del mismo tipo de material cerámico técnico puede cambiar drásticamente sus propiedades.

 

Algunas aplicaciones populares de la cerámica:

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La cerámica se utiliza en la fabricación de cuchillos industriales. Las hojas de los cuchillos de cerámica permanecerán afiladas durante mucho más tiempo que las de los cuchillos de acero, aunque son más frágiles y se pueden romper si se dejan caer sobre una superficie dura. 

 

En los deportes de motor, se han hecho necesarios una serie de revestimientos aislantes ligeros y duraderos, por ejemplo, en los colectores de escape, fabricados con materiales cerámicos.

 

Las cerámicas como la alúmina y el carburo de boro se han utilizado en chalecos blindados balísticos para repeler el fuego de rifles de gran calibre. Estas placas se conocen como insertos protectores de armas pequeñas (SAPI). Se utilizan materiales similares para proteger las cabinas de algunos aviones militares, debido al bajo peso del material.

 

Las bolas de cerámica se utilizan en algunos rodamientos de bolas. Su mayor dureza significa que son mucho menos susceptibles al desgaste y pueden ofrecer una vida útil más del triple. También se deforman menos bajo carga, lo que significa que tienen menos contacto con las paredes de retención del cojinete y pueden rodar más rápido. En aplicaciones de muy alta velocidad, el calor de la fricción durante la rodadura puede causar problemas a los cojinetes metálicos; problemas que se reducen con el uso de la cerámica. La cerámica también es más resistente a los productos químicos y se puede usar en ambientes húmedos donde los cojinetes de acero se oxidarían. Los dos principales inconvenientes del uso de cerámica son un costo significativamente mayor y la susceptibilidad al daño bajo cargas de choque. En muchos casos, sus propiedades de aislamiento eléctrico también pueden ser valiosas en los rodamientos.

 

Los materiales cerámicos también pueden usarse en motores de automóviles y equipos de transporte en el futuro. Los motores cerámicos están fabricados con materiales más ligeros y no requieren sistema de refrigeración, lo que permite una importante reducción de peso. La eficiencia de combustible del motor también es mayor a temperaturas más altas, como lo muestra el teorema de Carnot. Como desventaja, en un motor metálico convencional, gran parte de la energía liberada del combustible debe disiparse como calor residual para evitar la fusión de las partes metálicas. Sin embargo, a pesar de todas estas propiedades deseables, los motores cerámicos no están en producción generalizada debido a que la fabricación de piezas cerámicas con la precisión y durabilidad requeridas es difícil. Las imperfecciones en los materiales cerámicos provocan grietas, lo que puede provocar fallas en el equipo potencialmente peligrosas. Dichos motores se han demostrado en entornos de laboratorio, pero la producción en masa aún no es factible con la tecnología actual.

 

Se trabaja en el desarrollo de piezas cerámicas para motores de turbinas de gas. En la actualidad, incluso las palas fabricadas con aleaciones metálicas avanzadas que se utilizan en la sección caliente de los motores requieren refrigeración y temperaturas de funcionamiento limitadas cuidadosamente. Los motores de turbina hechos con cerámica podrían operar de manera más eficiente, dando a los aviones un mayor alcance y carga útil para una cantidad determinada de combustible.

 

Los materiales cerámicos avanzados se utilizan para producir cajas de relojes. Los usuarios prefieren el material por su peso ligero, resistencia a los arañazos, durabilidad, tacto suave y comodidad a bajas temperaturas en comparación con las carcasas de metal.

 

Las biocerámicas, como los implantes dentales y los huesos sintéticos, son otra área prometedora. La hidroxiapatita, el componente mineral natural del hueso, se ha fabricado sintéticamente a partir de una serie de fuentes biológicas y químicas y puede transformarse en materiales cerámicos. Los implantes ortopédicos fabricados con estos materiales se adhieren fácilmente al hueso y otros tejidos del cuerpo sin rechazo ni reacciones inflamatorias. Debido a esto, son de gran interés para la entrega de genes y los andamios de ingeniería de tejidos. La mayoría de las cerámicas de hidroxiapatita son muy porosas y carecen de resistencia mecánica y, por lo tanto, se utilizan para recubrir dispositivos ortopédicos de metal para ayudar a formar una unión con el hueso o solo como relleno óseo. También se utilizan como rellenos para tornillos plásticos ortopédicos para ayudar a reducir la inflamación y aumentar la absorción de estos materiales plásticos. Se están realizando investigaciones para producir materiales cerámicos de hidroxiapatita nanocristalina fuertes y muy densos para dispositivos ortopédicos de soporte de peso, reemplazando materiales ortopédicos de plástico y metales extraños con un mineral óseo sintético, pero natural. En última instancia, estos materiales cerámicos pueden usarse como reemplazos óseos o, con la incorporación de proteínas de colágeno, pueden usarse como huesos sintéticos.

 

Cerámica cristalina

Los materiales cerámicos cristalinos no se prestan a una gran variedad de procesos. Existen principalmente dos métodos genéricos de procesamiento: poner la cerámica en la forma deseada, por reacción in situ, o "formar" polvos en la forma deseada y luego sinterizar para formar un cuerpo sólido. Las técnicas de formación de cerámica incluyen la formación manual (que a veces incluye un proceso de rotación llamado "lanzamiento"), fundición deslizante, fundición en cinta (utilizada para fabricar condensadores cerámicos muy delgados, etc.), moldeo por inyección, prensado en seco y otras variaciones._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_ Otros métodos utilizan un híbrido entre los dos enfoques.

 

Cerámica no cristalina

Las cerámicas no cristalinas, al ser vidrios, se forman a partir de fundidos. Al vidrio se le da forma cuando está completamente fundido, mediante fundición, o cuando tiene una viscosidad similar a la del caramelo, mediante métodos como el soplado en un molde. Si los tratamientos térmicos posteriores hacen que este vidrio se vuelva parcialmente cristalino, el material resultante se conoce como vitrocerámica.

 

Las tecnologías técnicas de procesamiento de cerámica en las que nuestros ingenieros tienen experiencia son:

• Prensado en matriz

• prensado en caliente

• Prensado isostático

• Prensado isostático en caliente

• Fundición deslizante y fundición de drenaje

• Fundición de cinta

• Formado por extrusión

• Moldeo por inyección a baja presión

• Mecanizado Verde

• Sinterización y cocción

• Rectificado de diamantes

• Montajes de Materiales Cerámicos como Montaje Hermético

• Operaciones secundarias de fabricación de cerámica, como metalización, enchapado, revestimiento, acristalamiento, unión, soldadura blanda y fuerte

 

Las tecnologías de procesamiento de vidrio con las que estamos familiarizados incluyen:

• Presiona y Sopla / Sopla y Sopla

• Soplado de vidrio

• Formación de tubos y varillas de vidrio

• Procesamiento de láminas de vidrio y vidrio flotado

• Moldeo de vidrio de precisión

• Fabricación y prueba de componentes ópticos de vidrio (esmerilado, lapeado, pulido)

• Procesos secundarios sobre vidrio (como grabado, pulido a la llama, pulido químico…)

• Ensamblaje de componentes de vidrio, unión, soldadura fuerte, contacto óptico, unión y curado de epoxi

 

Las capacidades de prueba del producto incluyen:

• Prueba de ultrasonido

• Inspección de líquidos penetrantes visibles y fluorescentes

• análisis de rayos x

• Microscopía de Inspección Visual Convencional

• Perfilometría, prueba de rugosidad superficial

• Prueba de redondez y medición de cilindricidad

• Comparadores ópticos

• Máquinas de medición por coordenadas (CMM) con capacidades multisensor

• Pruebas de color y diferencia de color, brillo, pruebas de neblina

• Pruebas de rendimiento eléctrico y electrónico (propiedades de aislamiento….etc.)

• Ensayos Mecánicos (Tracción, Torsión, Compresión…)

• Pruebas Físicas y Caracterización (Densidad….etc.)

• Ciclo ambiental, envejecimiento, prueba de choque térmico

• Prueba de resistencia al desgaste

• DRX

• Pruebas químicas húmedas convencionales (como ambientes corrosivos, etc.), así como pruebas analíticas instrumentales avanzadas.

 

Algunos de los principales materiales cerámicos en los que nuestros ingenieros tienen experiencia incluyen:

• Alúmina

• Cordierita

• forsterita

• MSZ (zirconia estabilizada con magnesio)

• Lava grado "A"

• Mullita

• Esteatita

• YTZP (zirconia estabilizada con itria)

• ZTA (alúmina endurecida con zirconio)

• CSZ (Ceria Zirconia Estabilizada)

• Cerámica Porosa

• Carburos

• nitruros

 

Si está más interesado en nuestras capacidades de fabricación en lugar de las capacidades de ingeniería, le recomendamos que visite nuestro sitio de fabricación personalizado.http://www.agstech.net