CBN супраць PCD: бітва звышцвёрдых рэжучых інструментаў - глыбокае паглыбленне ў вытворчасць і прадукцыйнасць
CBN (кубічны нітрыд бору) Рэжучыя інструменты з ЧПУ
CBN, або кубічны нітрыд бору, - гэта сінтэтычны матэрыял, вядомы сваёй надзвычайнай цвёрдасцю і трываласцю. Па цвёрдасці ён саступае толькі алмазу, што робіць яго ідэальным матэрыялам для рэжучых інструментаў, якія выкарыстоўваюцца ў высокапрадукцыйнай апрацоўцы. Рэжучыя інструменты з CBN звычайна выкарыстоўваюцца для апрацоўкі загартаванай сталі, чыгуну і іншых высокатрывалых матэрыялаў, якія цяжка апрацоўваць звычайнымі рэжучымі інструментамі.
Працэс вытворчасці CBN інструментаў:
Вытворчасць рэжучых інструментаў з CBN звычайна ўключае сінтэз нітрыду бору (BN) пад высокім ціскам і высокай тэмпературай. Працэс пачынаецца з парашка бору і газу азоту, якія падвяргаюцца экстрэмальным умовам (вышэй за 1500°C) з адукацыяй крышталяў кубічнага нітрыду бору (c-BN). Затым гэтыя крышталі аб'ядноўваюць з матэрыялам матрыцы, часта кобальтавым злучным, для стварэння рэжучай устаўкі або інструмента. Гэтая камбінацыя забяспечвае CBN інструменту выдатную цвёрдасць і зносаўстойлівасць.
CBN пласціны могуць быць выраблены ў розных формах і памерах, у залежнасці ад канкрэтных патрабаванняў апрацоўкі. Канчатковы інструмент часта спякаюць, шліфуюць і пакрываюць для далейшага павышэння яго прадукцыйнасці і аздаблення паверхні. Здольнасць інструмента захоўваць вострыя рэжучыя беражкі пры высокіх тэмпературах робіць яго выдатным выбарам для цяжкіх прымянення ў такіх галінах, як аэракасмічная, аўтамабільная і вытворчасць інструментаў.
PCD (полікрышталічны алмаз) Рэжучыя інструменты з ЧПУ
PCD, або полікрышталічны алмаз, - гэта матэрыял, выраблены шляхам злучэння дробных крышталяў алмаза пад высокім ціскам і тэмпературай, у выніку чаго ўтвараецца трывалы і трывалы матэрыял для рэжучага інструмента. Інструменты PCD вядомыя сваёй выключнай зносаўстойлівасцю, асабліва пры апрацоўцы каляровых металаў, такіх як алюміній, медзь і латунь, а таксама кампазітных матэрыялаў.
Працэс вытворчасці PCD інструментаў:
Вытворчасць інструментаў PCD пачынаецца са стварэння дробных алмазных парашкоў, якія змешваюцца з металічным звязальным рэчывам, звычайна кобальтам або іншым металічным парашком. Затым гэтая сумесь падвяргаецца высокатэмпературнаму працэсу пад высокім ціскам, вядомаму як "спеканне" ў спецыяльным прэсе. Падчас гэтага працэсу крышталі алмаза зліваюцца разам, ствараючы шчыльную полікрышталічную структуру.
Інструменты PCD звычайна выпускаюцца ў двух асноўных формах: маналітныя і паяныя. Пры маналітным метадзе ўвесь інструмент вырабляецца з PCD, а пры пайцы тонкі пласт PCD прымацоўваецца да цвёрдасплаўнай падкладкі. Пасля спякання інструменты PCD шліфуюцца і паліруюцца да дакладных памераў, забяспечваючы вострыя рэжучыя беражкі і гладкую паверхню. Іх можна дадаткова апрацаваць пакрыццямі для павышэння іх устойлівасці да зносу і акіслення, што можа палепшыць іх прадукцыйнасць у пэўных прымяненнях.
Інструменты PCD звычайна выкарыстоўваюцца для задач высокадакладнай рэзкі і асабліва карысныя для апрацоўкі матэрыялаў, якія выклікаюць значны знос традыцыйных інструментальных матэрыялаў. Дзякуючы сваёй выключнай цвёрдасці і нізкім каэфіцыентам трэння, яны забяспечваюць выдатную прадукцыйнасць як пры аздабленні, так і пры высакахуткаснай апрацоўцы.
Параўнанне рэжучых інструментаў з ЧПУ з CBN і PCD
| Уласнасць | CBN (кубічны нітрыд бору) | PCD (полікрышталічны алмаз) |
|---|---|---|
| Склад матэрыялу | Цвёрды сінтэтычны нітрыд бору | Сінтэтычныя алмазныя часціцы, злучаныя пад высокім ціскам |
| Цвёрдасць | Вельмі высокі, саступаючы толькі алмазу | Надзвычай высокі, самы цвёрды вядомы матэрыял |
| Прыкладанні | Загартаваныя сталі, чыгуны, тэрмаўстойлівыя сплавы | Каляровыя металы, кампазіты, алюміній, медзь і інш. |
| Зносаўстойлівасць | Выдатна, асабліва з цвёрдымі, абразіўнымі матэрыяламі | Выдатны, асабліва для мяккіх, каляровых металаў |
| Тэрмічная стабільнасць | Вельмі высокі, добра пераносіць моцную спякоту | Умераны, адчувальны да высокіх тэмператур |
| Жыццё інструмента | Доўгі тэрмін службы інструмента пры грубай і цяжкай апрацоўцы | Вельмі працяглы тэрмін службы інструмента, асабліва ў фінішных аперацыях |
| Хуткасць рэзкі | Ідэальна падыходзіць для цяжкіх парэзаў і ўмераных хуткасцей | Высокія хуткасці рэзкі для лёгкіх і сярэдніх парэзаў |
| Кошт | Звычайна ніжэй, чым PCD | Вышэй за кошт вытворчага працэсу і матэрыялу |
| Тыповыя галіны | Аэракасмічная прамысловасць, аўтамабільная прамысловасць, металургічная прамысловасць і прэс-формы | Аўтамабільная, аэракасмічная прамысловасць, электроніка і пластмасы |
| Аздабленне паверхні | Высокая дакладнасць і добрая аздабленне паверхні цвёрдых матэрыялаў | Выдатная аздабленне паверхні з каляровых матэрыялаў |
Асноўныя адрозненні:
Сумяшчальнасць матэрыялаў:
CBN асабліва падыходзіць для цвёрдых і абразіўных матэрыялаў, такіх як загартаваная сталь і чыгун.
PCD ідэальна падыходзіць для мяккіх матэрыялаў, такіх як алюміній, медзь і кампазіты, якія, як правіла, хутка зношваюць традыцыйныя інструменты.
Прадукцыйнасць пры высокіх тэмпературах:
Інструменты з CBN могуць вытрымліваць больш высокія тэмпературы без дэградацыі, што робіць іх больш эфектыўнымі для апрацоўкі з высокай сілай і высокай тэмпературай.
Інструменты PCD, хоць і вельмі цвёрдыя, менш цярпімыя да экстрэмальна высокіх тэмператур і могуць страціць свае перавагі ў такіх умовах.
Меркаванні кошту:
Інструменты CBN, як правіла, больш даступныя, чым інструменты PCD, паколькі PCD патрабуе больш складаных вытворчых працэсаў, а сама сыравіна каштуе даражэй.
Аздабленне паверхні і дакладнасць:
Інструменты PCD больш падыходзяць для дасягнення звыштонкай аздаблення паверхні, асабліва ў каляровых матэрыялах.
Інструменты з CBN, хаця і дакладныя, адрозніваюцца большай трываласцю і ўстойлівасцю да рэзання, чым дасягненнем найвышэйшай аздаблення паверхні ў больш мяккіх матэрыялах.
Рэжучыя інструменты CBN і PCD з ЧПУ забяспечваюць выключную прадукцыйнасць, але яны задавальняюць розныя патрэбы апрацоўкі. CBN інструменты ідэальна падыходзяць для цвёрдых, цвёрдых матэрыялаў і прымянення пры высокіх тэмпературах, у той час як PCD інструменты блішчаць пры працы з больш мяккімі металамі і кампазітнымі матэрыяламі, забяспечваючы працяглы тэрмін службы інструмента і выдатную прадукцыйнасць рэзання. Выбар паміж імі залежыць ад канкрэтнага матэрыялу, які апрацоўваецца, патрабаванага тэрміну службы інструмента і асяроддзя апрацоўкі.
