CBN-ն ընդդեմ PCD-ի. գերկարծր կտրող գործիքների ճակատամարտ – խորը սուզում արտադրության և կատարողականության մեջ
CBN (խորանարդ բորի նիտրիդ) CNC կտրող գործիքներ
CBN-ը կամ խորանարդ բորի նիտրիդը սինթետիկ նյութ է, որը հայտնի է իր ծայրահեղ կարծրությամբ և դիմացկունությամբ: Այն կարծրությամբ զիջում է միայն ադամանդին, ինչը այն դարձնում է իդեալական նյութ՝ բարձր արդյունավետության հաստոցներում օգտագործվող կտրող գործիքների համար: CBN կտրող գործիքները սովորաբար օգտագործվում են կարծրացած պողպատների, չուգունների և այլ բարձր ամրության նյութերի մշակման համար, որոնք դժվար է մշակել սովորական կտրող գործիքներով:
CBN գործիքների արտադրության գործընթացը:
CBN կտրող գործիքների արտադրությունը հիմնականում ներառում է բորի նիտրիդի (BN) սինթեզ բարձր ճնշման և բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում: Գործընթացը սկսվում է բորի փոշուց և ազոտի գազից, որոնք ենթարկվում են ծայրահեղ պայմանների (1500°C-ից բարձր)՝ ձևավորելով բորի նիտրիդ (c-BN) խորանարդ բյուրեղներ։ Այս բյուրեղները այնուհետև միացվում են մատրիցային նյութի հետ, հաճախ կոբալտային կապակցիչով, որպեսզի ստեղծեն կտրող ներդիր կամ գործիք: Այս համադրությունը CBN գործիքին ապահովում է իր ուշագրավ կարծրությամբ և մաշվածության դիմադրությամբ:
CBN ներդիրները կարող են արտադրվել տարբեր ձևերի և չափերի՝ կախված մշակման հատուկ պահանջներից: Վերջնական գործիքը հաճախ ցողում է, աղացած և պատված՝ դրա կատարողականությունը և մակերեսի հարդարման հետագա բարելավման համար: Գործիքը բարձր ջերմաստիճանում կտրուկ կտրող եզրեր պահպանելու ունակությունը դարձնում է այն հիանալի ընտրություն ծանր կիրառությունների համար այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են օդատիեզերական, ավտոմոբիլաշինությունը և գործիքների արտադրությունը:
PCD (Polycrystalline Diamond) CNC կտրող գործիքներ
PCD-ն կամ պոլիբյուրեղային ադամանդը նյութ է, որը պատրաստված է բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի տակ ադամանդի նուրբ բյուրեղների միացման միջոցով, ինչը հանգեցնում է ամուր, դիմացկուն կտրող գործիքի նյութի: PCD գործիքները հայտնի են իրենց բացառիկ մաշվածության դիմադրությամբ, հատկապես գունավոր մետաղներ, ինչպիսիք են ալյումինը, պղնձը և արույրը, ինչպես նաև կոմպոզիտային նյութերը մշակելիս:
PCD գործիքների արտադրության գործընթաց:
PCD գործիքների արտադրությունը սկսվում է նուրբ ադամանդի փոշիների ստեղծմամբ, որոնք խառնվում են մետաղական կապող նյութի, սովորաբար կոբալտի կամ այլ մետաղի փոշիների հետ: Այնուհետև այս խառնուրդը ենթարկվում է բարձր ջերմաստիճանի, բարձր ճնշման գործընթացի, որը հայտնի է որպես «սինթրինգ» հատուկ մամուլում: Այս գործընթացի ընթացքում ադամանդի բյուրեղները միաձուլվում են՝ ստեղծելով խիտ, բազմաբյուրեղ կառուցվածք։
PCD գործիքները սովորաբար արտադրվում են երկու հիմնական ձևերով՝ մոնոլիտ և բրիզացված: Միաձույլ մեթոդում ամբողջ գործիքը պատրաստվում է PCD-ից, մինչդեռ բրազեցված մեթոդում PCD-ի բարակ շերտը ամրացվում է կարբիդային հիմքի վրա: Պոլիկուլյացիայից հետո PCD գործիքները մանրացվում և հղկվում են մինչև ճշգրիտ չափսերը՝ ապահովելով կտրող եզրեր և հարթ մակերես: Դրանք կարող են հետագայում մշակվել ծածկույթներով՝ մաշվածության և օքսիդացման նկատմամբ դիմադրությունը բարձրացնելու համար, ինչը կարող է բարելավել դրանց կատարումը հատուկ կիրառություններում:
PCD գործիքները սովորաբար օգտագործվում են բարձր ճշգրտության կտրման աշխատանքների համար և հատկապես օգտակար են այն նյութերի մշակման համար, որոնք զգալի մաշվածություն են առաջացնում ավանդական գործիքների նյութերի համար: Իրենց բացառիկ կարծրության և շփման ցածր հատկությունների շնորհիվ դրանք հիանալի կատարում են ինչպես հարդարման, այնպես էլ բարձր արագությամբ հաստոցների աշխատանքներում:
CBN և PCD CNC կտրող գործիքների համեմատություն
| Սեփականություն | CBN (խորանարդ բորի նիտրիդ) | PCD (պոլիբյուրեղային ադամանդ) |
|---|---|---|
| Նյութի կազմը | Կոշտ, սինթետիկ բորի նիտրիդ | Սինթետիկ ադամանդի մասնիկներ, որոնք կապված են բարձր ճնշման տակ |
| Կարծրություն | Շատ բարձր, զիջում է միայն ադամանդին | Չափազանց բարձր, ամենադժվար հայտնի նյութը |
| Դիմումներ | Կոշտացած պողպատներ, չուգուններ, բարձր ջերմաստիճանի համաձուլվածքներ | Գունավոր մետաղներ, կոմպոզիտներ, ալյումին, պղինձ և այլն: |
| Հագնվելու դիմադրություն | Գերազանց, հատկապես կոշտ, հղկող նյութերով | Հատկանշական է, հատկապես փափուկ, գունավոր մետաղների համար |
| Ջերմային կայունություն | Շատ բարձր է, լավ է դիմակայում ծայրահեղ շոգին | Չափավոր, զգայուն բարձր ջերմաստիճանների նկատմամբ |
| Գործիքների կյանք | Գործիքների երկար կյանք կոպիտ և ծանր հաստոցներով | Գործիքի շատ երկար կյանք, հատկապես հարդարման աշխատանքներում |
| Կտրման արագություն | Իդեալական է ծանր կտրվածքների և չափավոր արագությունների համար | Կտրման բարձր արագություններ թեթև և միջին կտրվածքների համար |
| Արժեքը | Ընդհանուր առմամբ ցածր է PCD-ից | Ավելի բարձր՝ շնորհիվ արտադրական գործընթացի և նյութի |
| Տիպիկ արդյունաբերություններ | Ավիատիեզերական, ավտոմոբիլային, ձուլման և կաղապարի, պողպատի արդյունաբերություն | Ավտոմեքենաներ, օդատիեզերական, էլեկտրոնիկա և պլաստմասսա |
| Մակերեւույթի ավարտ | Բարձր ճշգրտություն և լավ մակերեսային հարդարում կոշտ նյութերում | Գերազանց մակերեսային հարդարում գունավոր նյութերից |
Հիմնական տարբերություններ.
Նյութական համատեղելիություն:
CBN-ը հատկապես հարմար է կոշտ և հղկող նյութերի համար, ինչպիսիք են կարծրացած պողպատները և չուգունը:
PCD-ն իդեալական է փափուկ նյութերի համար, ինչպիսիք են ալյումինը, պղնձը և կոմպոզիտները, որոնք հակված են արագորեն մաշվել ավանդական գործիքներին:
Գործողություն բարձր ջերմաստիճաններում:
CBN գործիքները կարող են դիմակայել ավելի բարձր ջերմաստիճաններին՝ առանց նվաստացման, ինչը նրանց ավելի արդյունավետ է դարձնում բարձր ուժի և բարձր ջերմության հաստոցների պայմաններում:
PCD գործիքները, թեև շատ կոշտ են, ավելի քիչ հանդուրժող են ծայրահեղ բարձր ջերմաստիճանների նկատմամբ և կարող են կորցնել իրենց եզրը նման պայմաններում:
Արժեքի նկատառումներ:
CBN գործիքները հակված են ավելի մատչելի լինել, քան PCD գործիքները, քանի որ PCD-ն պահանջում է ավելի բարդ արտադրական գործընթացներ, իսկ հումքը ինքնին ավելի թանկ է:
Մակերեւույթի հարդարում և ճշգրտություն:
PCD գործիքներն ավելի հարմար են մակերևույթի չափազանց նուրբ ծածկույթի հասնելու համար, հատկապես գունավոր նյութերում:
CBN գործիքները, թեև ճշգրիտ են, գերազանցում են ավելի երկարակեցությամբ և կտրող ամրությամբ, քան ավելի փափուկ նյութերում մակերեսի ամենաբարձր հարդարման հասնելու փոխարեն:
Թե՛ CBN, թե՛ PCD CNC կտրող գործիքներն առաջարկում են բացառիկ արդյունավետություն, սակայն դրանք բավարարում են մշակման տարբեր կարիքները: CBN գործիքները իդեալական են կոշտ, կոշտ նյութերի և բարձր ջերմաստիճանի կիրառման համար, մինչդեռ PCD գործիքները փայլում են ավելի փափուկ մետաղների և կոմպոզիտային նյութերի հետ աշխատելիս՝ ապահովելով գործիքի երկար կյանք և գերազանց կտրման կատարում: Երկուսի միջև ընտրությունը կախված է մշակվող հատուկ նյութից, գործիքի պահանջվող ժամկետից և մշակման միջավայրից:
