CBN a PCD - Obrábanie pokročilých materiálov s ISCAR

Tieto pokročilé materiály menia spôsob, akým priemyselné odvetvia pristupujú k obrábaniu, a ponúkajú významné výhody v oblasti rezného výkonu a životnosti nástroja.

Nástroje z polykryštalického diamantu (PCD) sú známe svojou bezkonkurenčnou tvrdosťou a odolnosťou proti opotrebeniu, vďaka čomu sú ideálne na obrábanie neželezných kovov, kompozitov a abrazívnych materiálov. Nástroje PCD spoločnosti ISCAR sú navrhnuté tak, aby poskytovali vysokú presnosť a vynikajúce dokončenie povrchu, ktoré sú kľúčové v odvetviach, ako je letecký, automobilový a elektronický priemysel.

Výhody PCD nástrojov od spoločnosti ISCAR sú:
1. Predĺžená životnosť nástroja: Výnimočná tvrdosť PCD znamená, že nástroje si zachovávajú svoju reznú hranu dlhšiu dobu, čím sa znižuje frekvencia výmen nástrojov a následné prestoje.
2. Vylepšená kvalita dokončenia povrchu: Jemnozrnná štruktúra PCD umožňuje vynikajúce povrchové úpravy, ktoré sú nevyhnutné pre vysokovýkonné komponenty, kde je presnosť kritická.
3. Zvýšená rezná rýchlosť: S nástrojmi PCD môžu výrobcovia pracovať s vyššími reznými rýchlosťami, čo vedie k vyššej produktivite a skráteniu cyklového času.
Inovácie od spoločnosti ISCAR v oblasti PCD nástrojov zahŕňajú špecializované geometrie, ktoré zlepšujú kontrolu tvorby triesky a odvod tepla, čím ďalej optimalizujú výkon v náročných aplikáciách.

Nástroje od spoločnosti ISCAR z materiálu CBN (kubický nitrid bóru) sú ďalším zo základných kameňov špičkových riešení od spoločnosti ISCAR, špeciálne navrhnutých na obrábanie kalených ocelí, liatiny a superzliatin. CBN je v tvrdosti na druhom mieste hneď za diamantom, čo z neho robí ideálny materiál pre nástroje, ktoré si musia zachovať integritu v extrémnych podmienkach.

Dôležitou výhodou použitia CBN doštičiek je možnosť nahradiť pomalé a nákladné operácie brúsenia kalených dielov. Sústruženie s CBN doštičkami výrazne znižuje náklady na diel v porovnaní s brúsením. V spoločnosti ISCAR si uvedomujú, že výrobcovia menia svoje dokončovacie procesy a prechádzajú z brúsenia na sústruženie pomocou CBN doštičiek - týmto smerom sa uberá obzvlášť automobilový priemysel. Pri operáciách brúsenia je zrejmé, že špecifikované tolerancie veľkostí sú limitované v porovnaní s možnosťami sústruženia, zatiaľ čo požiadavky na povrchovú úpravu sú príliš prísne na tvrdé sústruženie. Pri tvrdom sústružení sú špecifikované požiadavky tolerancie veľkostí nad rámec možností bežného sústruženia, čo dokazuje že komplexná geometria umožňuje sústruženie s relatívne vysokými rýchlosťami úberu materiálu, suché obrábanie, rýchlejšie nastavenie stroja a kratšie cyklové časy, a umožňuje obrábanie vnútorného a vonkajšieho priemeru na jednom stroji, v porovnaní s brúsením.

V porovnaní s PCD je CBN pri použití v železných materiáloch chemicky pasívne.
CBN sa v prírode nenachádza. Je to syntetický materiál vyrobený procesom kombinácie vysokej teploty a vysokého tlaku. Hotový výrobok pozostáva z jednej karbidovej vrstvy a jednej CBN vrstvy. Kombinácia týchto dvoch materiálov sa nazýva doska kubického nitridu bóru (CBN). CBN bolo vyvinuté so zámerom konkurovať procesu dokončovacieho brúsenia kalených železných materiálov (45-68 HRC), pri dosahovaných rýchlostiach až 80-250 m/min a nižších nákladoch na nástroj.

CBN sa používa aj pri obrábaní liatiny, čo umožňuje extrémne vysoké rezné rýchlosti presahujúce 1000 m/min. Rezné nástroje z CBN spekaných materiálov vznikajú zmiešaním CBN (kubický nitrid bóru) s keramikou tvrdou ako diamant. Spoločne sú tieto materiály spekané pri extrémne vysokom tlaku a teplotách. Spekaný CBN poskytuje zlepšený rezný výkon, najmä pre vysokorýchlostné obrábacie materiály, ako je kalená oceľ, liatina a spekané zliatiny, vďaka svojej nízkej afinite a vysokej tvrdosti.

Kľúčové výhody nástrojov CBN sú:
1. Vynikajúca tvrdosť a pevnosť: CBN nástroje odolávajú vysokým teplotám a zachovávajú si ostrosť aj pri rezaní tvrdých materiálov, čo je nevyhnutné pre odvetvia ako automobilový a letecký priemysel, kde je bežné tvrdé sústruženie

2. Produktivita: Životnosť CBN nástrojov umožňuje vyššie rezné rýchlosti a posuvy, čo sa premieta do rýchlejších procesov obrábania a zvýšenej produktivite

3. Znížené opotrebenie nástrojov: Vďaka mimoriadnej odolnosti voči tepelnému a chemickému opotrebovaniu vydržia nástroje z CBN dlhšie ako bežné nástroje z tvrdokovu, čo z dlhodobého hľadiska vedie k úspore nákladov.
Záväzok spoločnosti ISCAR k inováciám je evidentný vo vývoji CBN doštičiek s viacerými reznými hranami a taktiež vylepšenou mikro-prípravou reznej hrany, ktoré zaisťujú optimálny výkon v najnáročnejších obrábacích operáciach.

Rôzne typy CBN doštičiek od ISCARu sú označované nasledovne:

• MT Typ doštičky s letovanou reznou hranou:
• Sústružnícke doštičky s mini-letovanou hranou, viacbrité / jednorazové doštičky: Tieto jednorazové doštičky sú konštruované tak, aby zvýšili efektivitu obrábania plným využitím každej reznej hrany. Vďaka menšej a ekonomickejšej reznej hrane z CBN prispievajú k výraznému zníženiu nákladov tým, že doštička má viac ako jednu použiteľnú reznú hranu. Viacbritá konštrukcia doštičky obsahuje jednu letovanú CBN špičku na každom použiteľnom brite doštičky. Jednostranné pozitívne doštičky využívajú len horné brity, obojstranné negatívne doštičky využívajú aj horné aj dolné brity. Sú dostupné v rôznych tvaroch – štvorcové a kosoštvorcové doštičky poskytujúce štyri rezné brity, zatiaľ čo trojuholníkové doštičky ponúkajú tri rezné brity. MM, MF, MR Typy s utváračom triesky :
ISCAR ponúka rad geometrií doštičiek s utváračom triesky navrhnutých tak, aby poskytovali optimálne riešenia pre každú špecifickú aplikáciu a zaisťovali dokonalú kontrolu tvorby triesky pri tvrdom obrábaní. Utvárače triesok účinne zabraňujú vzniku dlhých triesok a potenciálnemu poškodeniu obrobku a zároveň zabezpečujú stabilný a spoľahlivý výrobný proces. Doštičky typu MF sú prispôsobené na jemné až stredné sústruženie, doštičky typu MM sú ideálne pre stredné obrábanie a doštičky typu MR sú určené na hrubovacie operácie.

• L Typ s plnou reznou hranou:
Konštruované pre maximálnu produktivitu, tieto CBN doštičky s plnou reznou hranou sa dodávajú v rôznych tvaroch, aby vyhovovali rôznym potrebám obrábania. Trojuholníkové doštičky majú CBN s plnou reznou hranou, zatiaľ čo štvorcové doštičky ponúkajú možnosť CBN s pravou alebo ľavou hranou. Tieto doštičky poskytujú zvýšenú stabilitu a zlepšujú celkovú produktivitu obrábania.

• HS Typ s letovanou vrchnou vrstvou CBN:
Tieto doštičky majú vrchnú vrstvu CBN, ktorá je letovaná na karbidové telo, a poskytujú viacero rezných hrán. Vysoká tvrdosť dosiahnutá vďaka špeciálnemu pojivu má za následok vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu, nárazuvzdornosť, tepelnú stabilitu a chemickú stabilitu, vďaka čomu sú ideálne na obrábanie kovov. Tento typ doštičky poskytuje výnimočnú ekonomickú efektívnosť a umožňuje úsporu 30 % až 50 % v porovnaní s karbidovými doštičkami, pričom zároveň zabezpečuje vynikajúcu kvalitu povrchu, čo často umožňuje vynechať následné operácie brúsenia. Pevný materiál zaisťuje vysoký stupeň mechanickej pevnosti, vďaka čomu sú vynikajúcim materiálom pre rezné nástroje do extrémnych podmienok. Tieto doštičky znižujú náklady na obrábanie, vyžadujú menej výmen nástrojov a ponúkajú vysokú efektivitu obrábania, pričom sú 5- až 10-krát účinnejšie v porovnaní s karbidovými a keramickými doštičkami.

• Monolitné CBN doštičky:
Monolitné CBN doštičky sú všestranné a možno ich použiť v rôznych priemyselných odvetviach, ako sú automobilový priemysel, valcovací priemysel, prevodovkový priemysel, ložiskový priemysel, výroba veternej energie a kompresory klimatizácií. Sú obzvlášť účinné pre obrobky vyrobené z liatiny a kalenej ocele vrátane komponentov automobilových motorov, brzdových kotúčov, brzdových bubnov, remeníc, blokov valcov, vložiek valcov, čerpadiel a liatinových valcov. Pre kalenú oceľ sú vhodné najmä pre výrobu priemyselných prevodoviek, ložísk pre veternú energetiku, hnacích hriadeľov a kalových čerpadiel..
S typ :
Doštičky tohto typu sú konštruované pre agresívne podmienky obrábania a ponúkajú množstvo výhod, ako je vynikajúca odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť proti nárazu, tepelná stabilita a odolnosť proti korózii. Poskytujú silnú tepelnú stabilitu a sú ideálne pre vysokorýchlostné a efektívne obrábanie, najmä pri hrubovacích aplikáciách. Vďaka vynikajúcemu nákladovému výkonu tieto doštičky ušetria 30 % až 50 % v porovnaní s doštičkami z karbidu a zároveň poskytujú vynikajúcu kvalitu povrchu, čo umožňuje sústruženie namiesto brúsenia. Monolitný materiál zaisťuje vysoký stupeň mechanickej pevnosti, čo z nich robí vynikajúci materiál rezných nástrojov v extrémne náročných podmienkach. Tieto doštičky znižujú náklady na obrábanie a vyžadujú menej výmen nástrojov, čím sa dosahuje vysoká produktivita obrábania, ktorá je 5 až 10-krát vyššia ako u karbidových a keramických doštičiek.

Monolitné CBN doštičky typu S sú vhodné na obrábanie liatinových komponentov v automobilovom priemysle vrátane častí motora, brzdových kotúčov, brzdových bubnov, remeníc, blokov valcov, vložiek valcov, čerpadiel a liatinových valcov. Sú tiež ideálne pre valcové aplikácie, ako sú hutnícke valce a valcovacie valce, ako aj ložiská, kalové čerpadlá, komponenty na výrobu veternej energie, kompresory klimatizácií, ťažké banské stroje a iné priemyselné aplikácie z kalenej ocele.

Záverom možno len dodať, že PCD a CBN rezné nástroje spoločnosti ISCAR sú v popredí technológie obrábania a ponúkajú riešenia, ktoré spĺňajú najvyššie štandardy presnosti, účinnosti a odolnosti. Keďže priemysel neustále kladie vyššie nároky na obrábacie procesy, odhodlanie spoločnosti ISCAR v oblasti výskumu a vývoja poháňa zvyšovanie produktivity a výkonu po celom svete.

Text: Iscar