CBN және PCD: Өте қатты кескіш құралдар шайқасы – өндіріс пен өнімділікке терең бойлау
CBN (кубтық бор нитриді) CNC кесу құралдары
CBN немесе текше бор нитриді - бұл өте қаттылығымен және беріктігімен танымал синтетикалық материал. Ол қаттылығы жағынан алмаздан кейінгі екінші орында, бұл оны жоғары өнімді өңдеуде қолданылатын кескіш құралдар үшін тамаша материал етеді. CBN кескіш құралдары әдетте шынықтырылған болаттарды, шойындарды және кәдімгі кескіш құралдармен өңдеу қиын басқа да жоғары берік материалдарды өңдеу үшін қолданылады.
CBN құралдарын өндіру процесі:
CBN кескіш аспаптарды өндіру әдетте жоғары қысым мен жоғары температурада бор нитриді (BN) синтезін қамтиды. Процесс бор ұнтағы мен азот газынан басталады, олар текше бор нитриді (c-BN) кристалдарын қалыптастыру үшін экстремалды жағдайларға (1500 ° C-тан жоғары) ұшырайды. Содан кейін бұл кристалдар матрицалық материалмен, көбінесе кобальт байланыстырғышпен біріктіріліп, кескіш кірістіру немесе құрал жасайды. Бұл комбинация CBN құралын керемет қаттылық пен тозуға төзімділікпен қамтамасыз етеді.
CBN кірістірулері арнайы өңдеу талаптарына байланысты әртүрлі пішіндер мен өлшемдерде шығарылуы мүмкін. Соңғы құрал өнімділігі мен бетінің әрлеуін одан әрі жақсарту үшін жиі агломерленген, ұнтақталған және қапталған. Құралдың жоғары температурада өткір кесу жиектерін сақтау қабілеті оны аэроғарыш, автомобиль және құрал жасау сияқты салаларда ауыр жүкті қолданбалар үшін тамаша таңдау жасайды.
PCD (поликристалды алмаз) CNC кесу құралдары
PCD немесе поликристалды гауһар - жоғары қысым мен температурада жұқа алмаз кристалдарын біріктіру арқылы жасалған материал, нәтижесінде берік, берік кескіш құрал материалы алынады. PCD құралдары ерекше тозуға төзімділігімен танымал, әсіресе алюминий, мыс және жез сияқты түсті металдарды, сондай-ақ композиттік материалдарды өңдеу кезінде.
PCD құралдарын өндіру процесі:
PCD құралдарын өндіру металл байланыстырғышпен, әдетте кобальтпен немесе басқа металл ұнтақтарымен араласатын жұқа алмаз ұнтақтарын жасаудан басталады. Содан кейін бұл қоспа арнайы прессте «агломерация» деп аталатын жоғары температурада, жоғары қысымда процеске ұшырайды. Бұл процесс барысында алмас кристалдары бір-бірімен біріктіріліп, тығыз поликристалды құрылымды жасайды.
PCD құралдары әдетте екі негізгі түрде шығарылады: монолитті және дәнекерленген. Монолитті әдісте барлық құрал ПҚД-дан жасалған, ал дәнекерленген әдісте карбидті негізге ПҚД жұқа қабаты бекітіледі. Агломерациядан кейін PCD құралдары ұнтақталып, нақты өлшемдерге жылтыратылады, бұл өткір кесу жиектері мен тегіс бетті өңдеуді қамтамасыз етеді. Тозуға және тотығуға төзімділігін арттыру үшін оларды қосымша жабындармен өңдеуге болады, бұл олардың нақты қолданбаларда өнімділігін жақсартады.
PCD құралдары әдетте жоғары дәлдіктегі кесу тапсырмалары үшін пайдаланылады және әсіресе дәстүрлі құрал материалдарының айтарлықтай тозуына әкелетін материалдарды өңдеу үшін пайдалы. Ерекше қаттылық пен төмен үйкеліс қасиеттерінің арқасында олар әрлеу және жоғары жылдамдықты өңдеу операцияларында керемет өнімділікті қамтамасыз етеді.
CBN және PCD CNC кесу құралдарын салыстыру
| Меншік | CBN (кубтық бор нитриді) | PCD (поликристалды алмаз) |
|---|---|---|
| Материалдық құрамы | Қатты, синтетикалық бор нитриді | Жоғары қысыммен байланыстырылған синтетикалық алмаз бөлшектері |
| Қаттылық | Өте биік, гауһар тастан кейін екінші орында | Өте жоғары, ең қатты белгілі материал |
| Қолданбалар | Шыңдалған болаттар, шойындар, жоғары температуралы қорытпалар | Түсті металдар, композиттер, алюминий, мыс және т.б. |
| Тозуға төзімділік | Өте жақсы, әсіресе қатты, абразивті материалдармен | Әсіресе жұмсақ, түсті металдар үшін тамаша |
| Термиялық тұрақтылық | Өте жоғары, қатты ыстықты жақсы ұстайды | Орташа, жоғары температураға сезімтал |
| Құралдың қызмет ету мерзімі | Дөрекі және ауыр өңдеу кезінде құралдың ұзақ қызмет ету мерзімі | Құралдың өте ұзақ қызмет ету мерзімі, әсіресе әрлеу операцияларында |
| Кесу жылдамдығы | Ауыр кесу және орташа жылдамдықтар үшін өте қолайлы | Жеңіл және орташа кесу үшін жоғары кесу жылдамдығы |
| Құны | Әдетте PCD-ден төмен | Өндіріс процесі мен материалға байланысты жоғары |
| Типтік салалар | Аэроғарыш, автомобиль, қалыптау, болат өнеркәсібі | Автокөлік, аэроғарыш, электроника және пластик |
| Беткі әрлеу | Қатты материалдарда жоғары дәлдік және жақсы бетті өңдеу | Түсті материалдарда бетті тамаша өңдеу |
Негізгі айырмашылықтар:
Материалдық үйлесімділік:
CBN әсіресе шыңдалған болаттар мен шойын сияқты қатты және абразивті материалдар үшін қолайлы.
PCD дәстүрлі құралдарды тез тоздыратын алюминий, мыс және композиттер сияқты жұмсақ материалдар үшін өте қолайлы.
Жоғары температуралардағы өнімділік:
CBN құралдары жоғары температураға тозбай төтеп бере алады, бұл оларды жоғары күшті және жоғары жылу өңдеу жағдайларында тиімдірек етеді.
PCD құралдары өте қатты болғанымен, өте жоғары температураға төзбейді және мұндай жағдайларда өз қырларын жоғалтуы мүмкін.
Шығындарды қарастыру:
CBN құралдары PCD құралдарына қарағанда қол жетімді болады, өйткені PCD күрделірек өндірістік процестерді қажет етеді және шикізаттың өзі қымбатырақ.
Беттік өңдеу және дәлдік:
PCD құралдары, әсіресе түсті материалдарда өте жұқа бетті өңдеуге қол жеткізу үшін қолайлы.
CBN құралдары дәлдігіне қарамастан, жұмсақ материалдардағы ең жоғары беттік әрлеуге қол жеткізуден гөрі беріктік пен кесу беріктігі бойынша жоғарырақ.
CBN және PCD CNC кескіш құралдары ерекше өнімділікті ұсынады, бірақ олар әртүрлі өңдеу қажеттіліктерін қанағаттандырады. CBN құралдары қатты, қатты материалдар мен жоғары температура қолданбалары үшін өте қолайлы, ал PCD құралдары жұмсақ металдармен және композиттік материалдармен жұмыс істегенде жарқырап, құралдың ұзақ қызмет ету мерзімін және тамаша кесу өнімділігін қамтамасыз етеді. Екеуінің бірін таңдау өңделетін нақты материалға, қажетті құралдың қызмет ету мерзіміне және өңдеу ортасына байланысты.
