Varillas Cerámicas de Silicon Nitride son piezas cilíndricas utilizadas para localizar, guiar, separar o aislar. La geometría es simple; los requisitos de tolerancia rara vez lo son.
Las varillas de nitruro de silicio se emplean donde una varilla soporta carga a velocidad y temperatura, como pasadores de soldadura y elementos de posicionamiento en utillajes calientes. La resistencia de 700-900 MPa y la tenacidad de 6-8 MPa·m½ toleran el contacto y el ciclo térmico que romperían la alúmina o el vidrio en el mismo servicio.
El nitruro de silicio combina una alta resistencia de 700-900 MPa con una tenacidad de 6-8 MPa·m½ a solo 3.2 g/cm³. Sobrevive al choque térmico que agrieta la mayoría de las cerámicas, resiste metales fundidos no férreos, y su grano fino permite acabados de grado rodamiento.
Es una de las opciones más costosas, y a diferencia de SiC su conductividad térmica es modesta, 25-35 W/m·K, por lo que se especifica por su fiabilidad mecánica más que por la disipación de calor.
Especificaciones
| Rango de diámetro | 1-60 mm |
| Longitud | hasta 500 mm |
| Tolerancia de diámetro | ±0.01 mm estándar, ±0.002 mm rectificado |
| Rectitud | 0.02 mm por 100 mm |
| Acabado superficial | Ra 0.4 µm rectificado, Ra 0.05 µm pulido |
| Configuración del extremo | chaflanado, radio, plano, escalonado o roscado |
Especificaciones deSilicon Nitride
| Composición | Gas-pressure sintered silicon nitride |
| Densidad | 3.20-3.25 g/cm³ |
| Dureza Vickers | 1500-1600 HV |
| Resistencia a la flexión | 700-900 MPa |
| Tenacidad de fractura | 6-8 MPa·m½ |
| Temperatura máxima de servicio | 1000°C (1200°C corto plazo) |
| Conductividad térmica | 25-35 W/m·K |
| Dilatación térmica (20-1000°C) | 3.2 ×10⁻⁶/K |
Mecanizado y tolerancias
Las varillas se rectifican sin centros a partir de material extrusionado o prensado isostático, y luego se lapean o pulen para el acabado. La rectitud es el requisito más difícil en las piezas largas, y la comprobamos a lo largo de toda la longitud y no solo en los dos extremos, porque una varilla combada puede medir dentro de tolerancia en ambos extremos y, sin embargo, bloquearse en servicio.
Dónde se utiliza
- Pasadores de guía y posicionamiento en utillajes y equipos de montaje
- Ejes aislantes en hornos, calentadores e instrumentos analíticos
- Vástagos de émbolo y varillas de empuje de válvula en bombas dosificadoras
- Rodillos de desgaste y guías de hilo en maquinaria textil y de alambre
- Espaciadores y separadores en conjuntos de alta tensión y vacío
Preguntas frecuentes
¿Qué rectitud puede alcanzar una varilla de cerámica?
La rectitud se mantiene en 0.02 mm por 100 mm como estándar de trabajo. La medimos a lo largo de toda la longitud y no solo en los dos extremos, porque esa es la condición que decide si la varilla se bloqueará en un taladro.
¿Pueden incorporar un hombro, una rosca o un taladro transversal en una varilla de cerámica?
Sí. Los escalones, hombros y taladros transversales se rectifican en la pieza bruta. Se evitan los cantos internos agudos en el diseño porque concentran la tensión en un material frágil, por lo que siempre se usa un radio en su lugar.