Varillas Cerámicas de Zirconia 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 zirconia se eligen donde una varilla recibe carga lateral o impacto, ya que el Y-TZP absorbe la tensión de contacto que quebraría la alúmina en la misma geometría. También convienen a piezas de desgaste que trabajan contra metal, donde la combinación de baja fricción y alta tenacidad resiste bajo una carga que desconcharía una varilla más frágil.
La zirconia estabilizada con itria es el óxido de ingeniería más tenaz, con una tenacidad de fractura de 8-10 MPa·m½ y una resistencia a la flexión de hasta 1200 MPa. Absorbe el impacto y las cargas laterales que agrietarían la alúmina, y presenta la conductividad térmica más baja de las cerámicas estructurales aquí consideradas.
Se aplican dos limitaciones. El servicio continuo por encima de aproximadamente 800-1000°C desestabiliza la fase tetragonal metaestable, y la humedad entre 200 y 300°C puede provocar degradación a baja temperatura, por lo que el grado del estabilizante se ajusta al servicio.
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 deZirconia
| Composición | Yttria-stabilised zirconia (Y-TZP) |
| Densidad | 6.00-6.05 g/cm³ |
| Dureza Vickers | 1200-1350 HV |
| Resistencia a la flexión | 900-1200 MPa |
| Tenacidad de fractura | 8-10 MPa·m½ |
| Temperatura máxima de servicio | 800-1000°C |
| Conductividad térmica | 2-3 W/m·K |
| Dilatación térmica (20-1000°C) | 10.0 ×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.