Precision machining of spherical ceramic parts

• Autorzy: Gawlik J. , Krajewska J. , Niemczewska-Wójcik M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amst-2013-0029

Warianty tytułu

PL

Precyzyjna obróbka ceramicznych elementów kulistych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Physical and mechanical properties of ceramic materials make them useful applications in both mechanical and medical engineering. This paper presents the technological system for precision machining of super hard ceramic materials. As an example of precisely processed ceramic components a circular / spherical element can be given, which was used in an endoprosthesis hip replacement. This paper presents selected characteristics of geometrical surface structure after precision machining and finishing and indicates directions for further research into the development of the technological qualities of ceramic components.

PL

Materiały ceramiczne charakteryzują się właściwościami fizycznymi i mechanicznymi determinującymi ich zastosowanie zarówno w budowie maszyn, jak również w medycynie. W pracy przedstawiono system technologiczny do precyzyjnej obróbki trudnoobrabialnych materiałów ceramicznych. Podano przykłady elementów kulistych do zastosowania na endoprotezy stawu biodrowego. Określono wybrane charakterystyki struktury geometrycznej ich powierzchni po obróbce kształtującej i wykończeniowej. Wskazano kierunki dalszych badań z zakresu kształtowania jakości technologicznej elementów z materiałów ceramicznych.

Słowa kluczowe

EN

zirconium; sapphire; precision machining; surface geometric structure

PL

cyrkon; szafir; obróbka precyzyjna; struktura geometryczna powierzchni

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 37, nr 4
• Strony: 19--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Gawlik J.

• Cracow University of Technology, Production Engineering Institute, Jana Pawła II, 31-864 Kraków

autor

Krajewska J.

• Cracow University of Technology, Production Engineering Institute, Jana Pawła II, 31-864 Kraków

autor

Niemczewska-Wójcik M.

• Cracow University of Technology, Production Engineering Institute, Jana Pawła II, 31-864 Kraków

Bibliografia

• [1] J. RAABE, E. BOBRYK: Ceramika funkcjonalna. Metody otrzymywania i własności. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1997.
• [2] N.N NOVIKOV, O.A. ROZENBERG, J. GAWLIK: Endoprotezy sustavov čeloveka: materialy i technologii. Institut Sverchtverdych Materialov, Kiev 2011, 527.
• [3] Z. LIBRANT: Ceramika konstrukcyjna w zastosowaniach elektronicznych. WNT, Warszawa 1992.
• [4] K.E. OCZOŚ: Kształtowanie ceramicznych materiałów technicznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1996.
• [5] E.R DOBROVINSKAJA, L.A LITVINOV, V. PISHCHIK: Sapphire & other corundum crystals. Institute for Single Crystals, Kharkiv 2002.
• [6] G. BUDZIK: Prototype tools for machining the elements of the instrumental optics. Archives of Mechanical Technology and Automation, 27(2007)2, 9-14.
• [7] W. KOLLENBERG: Keramische Werkstücke hochpräzise berabeiten. Maschinenmarkt, 17(2010), 80-82.
• [8] W. MUSIAŁ: Badania stanu powierzchni materiału ceramicznego po szlifowaniu z dosuwem nanometrycznym. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, 29(2009)4, 11-19.
• [9] M. NIEMCZEWSKA: Kształtowanie powierzchni elementów endoprotez wykonanych z materiałów ceramicznych. Rozprawa Doktorska, Politechnika Krakowska, Kraków 2006.
• [10] M. REISSING: Schnell und sehr präzise zum fertigen Implatat. Maschinenmarkt, 18(2010), 26-30.
• [11] YAN YANYAN, ZHAO BO, LIU JUNLI: Ultraprecision surface finishing of nano-ZrO2 ceramics using two-dimesional ultrasonic assisted grinding. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 43(2009), 462-467.
• [12] M. NIEMCZEWSKA-WÓJCIK, J. GAWLIK, J. SŁADEK: The measurement and analysis of surface geometric structure of ceramic femoral heads. Scanning 2013, doi: 10.1002/sca. 21106.
• [13] M. NIEMCZEWSKA-WÓJCIK: The influence of the surface geometric structure on the functionality of implants. Wear, 271(2011)3-4, 596-603.
• [14] W. ZĘBALA, J. SIWIEC: Hard turning of cold work tool steel with CBN tools. Advances in Manufacturing Science and Technology, 36(2012)4, 19-32.
• [15] W. ZĘBALA: Milling optimization of difficult to machine alloys. Management and Production Engineering Review, 1(2010)1, 59-70.

Uwagi

EN

The research was supported from Polish National Centre for Research and Development grant NR 03003110/2010.