Carburo di silicio
Il carburo di silicio è, insieme alla ceramica d’allumina, uno dei materiali ceramici più performanti e apprezzati per applicazioni altamente tecnologiche a livello industriale. Le sue caratteristiche fisiche e meccaniche lo rendono unico per moltissime applicazioni in settori differenti, dalla metrologia, all’automotive, fino all’aerospaziale. Ma cosa rende questo materiale così speciale e quando utilizzarlo?
Le caratteristiche tecniche
del carburo di silicio
Il Gruppo Microplan lavora due differenti tipi di carburo di silicio, il SiC e il Si-SiC; entrambi sono materiali che possiedono caratteristiche fisiche e meccaniche eccellenti: durezza, rigidità, basso peso specifico e bassissimo coefficiente di dilatazione lineare sono le principali caratteristiche che ne permettono l’uso in applicazioni critiche.
Questo materiale inoltre offre un’ottima stabilità termica, caratteristica che permette di realizzare componenti molto accurati anche per applicazioni in temperatura.
Carburo di silicio SiC
Il carburo di silicio sinterizzato (SiC) è particolarmente apprezzato per il suo basso peso specifico e per la sua alta rigidità, oltre che per essere più economico e più semplice da lavorare rispetto al Si-SiC. Il processo di sinterizzazione da origine a un materiale con una leggera porosità, comunque compatibile con le più critiche applicazioni pneumostatiche. Questo materiale è particolarmente adatto alla realizzazione di componenti come assi Z per macchine di misura o componenti per macchine con accuratezza elevata e alte dinamiche.
Carburo di silicio SiSiC
Il carburo di silicio SiSiC, è ottenuto tramite un processo di infiltrazione di silicio metallico in una preforma porosa di SiC.
Questo processo produce un materiale composito costituito da SiC e silicio libero, ottenendo una combinazione estremamente performante di caratteristiche fisiche e meccaniche. Questo materiale è uno dei pochi materiali lavorabili con caratteristiche tali da poter garantire componenti estremamente rigidi, accurati, leggeri, con porosità chiusa e con un’ottima stabilità termica come componenti come assi Z per macchine di misura o componenti per macchine con accuratezza elevata e alte dinamiche, oltre a componenti per il mercato dei semiconduttori.
Il carburo di silicio per la macchina di misura a coordinate (CMM)
Il SiC e il SiSiC sono spesso impiegati per la realizzazione di componenti di Macchine di misura a coordinate (CMM) come traverse e colonne (assi X e Z) grazie alle proprietà tecniche e meccaniche dei materiali:
- Elevata rigidità:
garantisce il raggiungimento di dinamiche macchina elevate senza
rinunciare all’accuratezza ed alla precisione. - Bassa dilatazione termica:
Il coefficiente di dilatazione lineare del carburo di silicio è
decisamente basso e permette di minimizzare gli errori di misura derivanti da variazioni termiche dell’ambiente. - Leggerezza:
riduce le masse mobili, migliorando la dinamica e riducendo le forze
necessarie al funzionamento della macchina. - Porosità chiusa
Permette la realizzazione di componenti con superfici “a specchio” con rugosità molto basse, ideali per
applicazioni pneumostatiche. - Elevata conduttività termica:
facilita la dissipazione del calore.
Queste caratteristiche contribuiscono a migliorare l’accuratezza e la precisione delle misure delle macchine di misura CMM.
Il carburo di silicio SiC e SiSic
per molti settori dell'industria
Grazie alle loro proprieta fisiche e meccaniche, i prodotti in carburo di silicio SiC e SiSiC vengono utilizzati in molti settori, tra cui:
- Metrologia:
Strumenti di misura per i controlli geometrici come righe, squadre e parallelepipedi realizzati in questo materiale garantiscono prestazioni ai più alti livelli, offrendo la massima stabilità geometrica, una resistenza all’usura elevatissima ed un peso che permette una semplice movimentazione. Tutto questo si traduce in strumenti altamente accurati, affidabili e duraturi. - Industria dei semiconduttori:
è particolarmente apprezzato per la realizzazione di componenti che debbano lavorare in camere bianche grazie alla sua porosità chiusa. L’elevata stabilità termica permette poi di unire accuratezza anche in applicazioni in temperatura.
Settori aerospaziale e medicale:
realizzazione di componenti di precisione per applicazioni critiche che richiedono materiali con elevate prestazioni meccaniche e termiche.
- Industria elettronica e dei semiconduttori:
realizzazione di componenti e sistemi con alta dinamica ed accuratezze elevate.
La lavorazione di alta precisione del carburo di silicio
La lavorazione di precisione del carburo di silicio richiede competenze specifiche, macchinari e attrezzature di alta tecnologia.
Il materiale infatti è molto duro e fragile, e la sua lavorazione richiede spesso utensili studiati appositamente oltre a macchinari con soluzioni tecniche mirate.
Grazie a importanti investimenti altamente tecnologici, il Gruppo Microplan si distingue come partner affidabile per progetti che richiedono lavorazioni di precisione su materiali ceramici.
Grazie alle nostre competenze e alla nostra capacità produttiva, siamo in grado di fornire:
Lavorazione meccanica di componenti in carburo di silicio:
foratura, fresatura, rettifica, lappatura e assemblaggio di più parti per la realizzazione di componenti con lunghezze fino a 5000 mm, ideali per macchine di misura a coordinate (CMM) e altre applicazioni metrologiche.
Produzione su misura:
realizzazione di componenti personalizzati in carburo di silicio Sic e SiSic, progettati secondo le specifiche richieste o esigenze del Cliente.
Produzione di strumenti di misura:
realizzazione di strumenti di misura in carburo di silicio Sic e SiSic per il controllo dimensionale come righe, quadre, parallelepipedi, cilindri, particolarmente utilizzati come master di riferimento in laboratori di taratura.
Vantaggi specifici del carburo di silicio SiC e SiSiC
Quali sono, nello specifico, i motivi per cui molte industrie preferiscono il carburo di silicio rispetto ad altre soluzioni tecniche per le proprie applicazioni di alta precisione?
Vediamoli insieme in modo dettagliato:
Elevata durezza
Uno dei materiali lavorabili con una durezza non lontana da quella del diamante, con una elevatissima resistenza all’usura
Alta resistenza alla corrosione
il carburo di silicio è praticamente inattaccabile da acidi e alcali, ideale per applicazioni in cui sia previsto l'uso di prodotti chimici
Ottima stabilità termica
caratteristica fondamentale per il mantenimento dell’accuratezza e della precisione dei prodotti nei processi produttivi in temperatura
Basso coefficiente di dilatazione termica
Caratteristica che lo rende ideale per master dimensionali e componenti per macchine di misura
Basso peso specifico
Caratteristica che lo rende perfetto per applicazioni con alte dinamiche unite ad elevate accuratezze e precisioni
Porosità chiusa
Caratteristica che permette tramite la lavorazione di lappatura di ottenere superfici con rugosità molto basse e planarità molto spinte, come ad esempio specchi o master di planarità
Prodotti in carburo di silicio
Perché scegliere il carburo di silicio per le tue applicazioni ?
Se la tua azienda è alla ricerca di un materiale ad alte prestazioni per applicazioni che richiedono rigidità, accuratezza, basso coefficiente di dilatazione lineare e stabilità termica, il carburo di silicio (SiC e SiSic) è uno dei materiali più indicati.
Grazie alle sue eccellenti proprietà fisiche e meccaniche, il carburo di silicio è ampiamente utilizzato in settori avanzati come metrologia, semiconduttori, macchine di misura a coordinate (CMM) e macchine ottiche.