Nitruro de boro cúbico (CBN)
El nitruro de boro cúbico (CBN) ocupa el segundo lugar después del diamante en dureza en la tierra y tiene una alta resistencia al desgaste y una alta estabilidad térmica.
Como complemento del diamante, el CBN se utiliza en el mecanizado de materiales ferrosos como el acero y el hierro.
El polvo de micras de CBN se puede sinterizar aún más en nitruro de boro cúbico policristalino (PCBN), incluidos los PCBN sólidos y los compactos de PCBN, como herramientas de corte.
Nitruro de boro cúbico policristalino (PCBN)
Características del material CBN
Alta dureza y resistencia al desgaste
- La dureza del monocristal CBN es de HV 7000 a HV 9000, por lo tanto, tiene mayor resistencia al desgaste que el carburo cementado y la cerámica cuando se utiliza para procesar materiales de alta dureza y puede reducir la desviación dimensional en el procesamiento de piezas grandes, especialmente adecuado para equipos con un alto grado de automatización, por lo que reduce el tiempo auxiliar para el cambio de herramienta y el ajuste de la herramienta, por lo que la eficiencia puede ejercerse por completo.
Alta estabilidad térmica
- La resistencia al calor de CBN puede alcanzar 1400 ℃ a 1500 ℃, cuando la temperatura de corte es alta, el material procesado se ablandará y aumentará la diferencia de dureza entre las herramientas, lo que favorece el proceso de corte sin gran efecto en la vida útil de la herramienta.
Alta estabilidad química
- Tiene una alta capacidad antioxidante, no se produce oxidación a 1000 ℃ y no reaccionará químicamente con materiales a base de hierro a 1200-1300 ℃.
Alta conductividad térmica
- La conductividad térmica de CBN es más baja que la del diamante pero mucho más alta que la del carburo cementado, y la conductividad térmica de la herramienta PCBN continúa aumentando con el aumento de la temperatura de corte, por lo que el calor en la punta de la herramienta se puede transmitir rápidamente, lo cual es beneficioso a la mejora de la precisión de mecanizado de la pieza de trabajo.
Coeficiente de fricción más bajo
- El coeficiente de fricción del CBN es de 0,1 a 0,3, que es mucho más bajo que el del carburo cementado (0,4 a 0,6), y disminuye ligeramente con el aumento de la velocidad de fricción y la presión positiva. Por lo tanto, el bajo coeficiente de fricción y la excelente capacidad antiadherente hacen que no sea fácil formar un borde acumulado al cortar, lo que es beneficioso para mejorar la calidad de la superficie mecanizada.
Aplicaciones de herramientas PCBN
PCBN es ideal para mecanizar materiales ferrosos, y las herramientas de PCBN se han utilizado ampliamente para mecanizar lo siguiente:
- Acero endurecido: cojinete de energía eólica, cojinete de giro, engranaje industrial, engranaje de transmisión, eje de transmisión, cilindro de martillo triturador, etc.
- Fundición gris: polea, bloque de cilindros, culata, caja de cambios, etc.
- Hierro fundido de aleación: disco de freno, tambor de freno, camisa de cilindro, etc.
- Hierro fundido enfriado: rodillo, piezas de bomba de escoria, etc.
Grados PCBN
Nombre del grado
método de mecanizado
Material mecanizado
Aplicaciones
290
mecanizado de acabado
hierro colado
disco de freno, tambor de freno, brida del compresor
300
semiacabado / desbaste
acero duro / hierro colado
rodillo, rodillo triturador, cojinete, camisa de cilindro, bomba industrial, disco de freno, tambor de freno
320
mecanizado de acabado
acero duro / hierro colado
husillo de bolas, disco de freno, tambor de freno, cojinete, engranaje, brida del compresor, eje de transmisión
330
mecanizado de acabado
hierro colado
disco de freno, tambor de freno
620
mecanizado de acabado / semiacabado
acero duro
husillo de bolas, cojinete, engranaje, eje de transmisión
800
mecanizado de acabado / semiacabado (corte en húmedo)
hierro colado
disco de freno, tambor de freno, carcasa de caja de cambios, culata de motor, camisa de cilindro, cilindro
900
mecanizado de acabado
hierro colado
disco de freno, tambor de freno, volante
Categorías de herramientas PCBN
Nombre
Categorías
Referencias
ABS
PCBN sólido
BSW
PCBN sólido soldado
BCW
PCBN compacto soldado
- Inserto PCBN sólido (ABS): toda la hoja está hecha de polvo CBN sinterizado, con múltiples filos de corte, tanto la punta superior como la inferior se pueden usar para cortar y la tasa de utilización de la hoja es alta. Además, la hoja tiene una alta resistencia a la flexión, puede soportar una gran profundidad de corte y un corte de alta velocidad, es adecuada para cortes continuos e intermitentes, y puede realizar trabajos de desbaste, semiacabado y acabado.
- Inserto sólido PCBN soldado (BSW): el inserto está en forma de soldadura, con alta resistencia de soldadura, y se coloca el orificio central, que puede reemplazar la hoja recubierta. Es adecuado para condiciones de mecanizado con una profundidad de corte <2 mm, mecanizado ligero intermitente y continuo, y se puede utilizar para semiacabado y acabado.
- Inserto soldado compacto PCBN (BCW): las piezas en bruto compactas de PCBN se cortan en puntas pequeñas y se sueldan al cuerpo de carburo cementado para formar varios insertos de torneado y de mandrinado. Por lo general, solo se dispone de un filo de corte, que se utiliza principalmente para las condiciones de acabado.
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