Que se passe-t-il aux inserts de tournage PCBN pendant le tournage dur à haute température?
La nature des environnements à haute température en tournage dur
Le tournage dur est une méthode d'usinage habile qui coupe des matériaux durs à des vitesses rapides. Ce processus crée toujours une chaleur intense dans la zone de coupe. Le frottement entre l'outil et la pièce peut augmenter les températures de plus de 800°C. En conséquence, il forme un cadre thermique très difficile. Dans ces situations, les outils de coupe réguliers perdent souvent leur dureté ou subissent une usure plus rapide. Mais... Inserts tournants PCBN (nitrure de bore cube polycristallin) sont construits pour gérer ces températures élevées. Ils conservent leur force et leurs résultats même face à de fortes pressions thermiques.
Comment les propriétés du matériau PCBN répondent aux températures élevées
Le nitrure de bore cubique (CBN) a été produit pour la première fois en 1957. Il est devenu un nouveau type de matériau super dur artificiel. Les gens le connaissent comme le deuxième matériau le plus dur après le diamant. Sa microdureté tombe entre HV8000 et 9000 pour les cristaux simples. Pour les composites PCBN, il est HV2500-5000. Cette dureté intégrée permet aux inserts PCBN de maintenir leur pointe de pointe à des températures élevées. Des outils en carbure ou en céramique donneraient là-bas.
Le CBN présente une forte résistance à l'oxydation. Il ne s'oxyde pas même à 1000 ℃. En outre, il évite les réactions chimiques avec des matériaux ferreux à 1200 ~ 1300 ℃. Ces caractéristiques assurent que les outils PCBN maintiennent la stabilité chimique et luttent contre l'usure de diffusion lors des travaux de tournage dur. De plus, leur bonne conductivité thermique aide à bien répandre la chaleur depuis la zone de coupe. Cela réduit les risques de pliage ou de scission thermique de l'outil.
Pourquoi les inserts tournants PCBN maintiennent-ils des performances lorsque la chaleur augmente?
Mécanismes derrière la résistance thermique des inserts PCBN
La grande résistance thermique des inserts PCBN provient de leur configuration de liaison covalente ferme dans des cristaux cubiques de nitrure de bore. Cette disposition atomique offre une meilleure protection contre le ramollissement sous une forte chaleur. De plus, le faible tirage chimique entre le CBN et les matériaux ferreux réduit l'usure de diffusion. C'est un problème habituel lors de la coupe d'aciers durcis. La microstructure stable du PCBN arrête également l'oxydation même après un long contact thermique. Par conséquent, il garantit des résultats uniformes lors d'une tournure dure constante ou cassée.
Quels sont les modèles d'usure observés dans la coupe à haute température?
À des températures élevées, les types d'usure habituels comprennent l'usure de flanc, l'usure de cratère et la petite découpage de bord. L'oxydation peut se produire dans des conditions difficiles. Cependant, il avance beaucoup plus lentement sur les outils PCBN en raison de leur stabilité chimique de base. En utilisant les bonnes méthodes de refroidissement, telles que les configurations de soufflage d'air, ou en choisissant des méthodes d'usinage à sec adaptées aux inserts PCBN, les fabricants peuvent allonger encore la durée de vie de l'outil. En même temps, ils maintiennent la précision de taille.
Comment les paramètres de coupe influent-ils sur les performances de l'insert PCBN?
L'effet de la vitesse de coupe et du taux d'alimentation sur la durée de vie de l'outil
Les paramètres de coupe jouent un rôle clé dans la décision de l'action des inserts tournants PCBN dans des conditions de chaleur intense. Des vitesses de coupe plus rapides augmentent souvent les niveaux de température. Mais ils peuvent mieux finir la surface si bien manipulé. D'autre part, les taux d'alimentation trop élevés entraînent une pression mécanique qui accélère l'usure des bords. L'ajustement fine des deux paramètres permet un bon mélange entre la sortie et la longueur de l'outil.
Les conditions de coupe suggérées pour les inserts CNC Worldia Coated PCBN indiquent que le PNH0120 convient pour un usinage stable à des vitesses allant de 150 à 250 m/min. Il utilise des débits d'alimentation de 0,03 à 0,2 mm/r. Ces détails soulignent comment le choix exact du réglage affecte directement la stabilité de l'outil lors du tournage dur à haute température.
La dureté de la pièce affecte-t-elle le comportement thermique?
La ténacité de la pièce de travail modifie considérablement la création de température lors de l'usinage. Les matériaux très durs comme l'acier durci produisent plus de chaleur par frottement que les métaux plus doux. Néanmoins, les inserts PCBN maintiennent une précision de taille malgré ces changements. Cela est dû à leur dureté rouge élevée et à leur structure ferme. Le choix du bon grade d’insertion, comme le PNH2018 ou le PNH3019 de Worldia, conçus pour différents niveaux de rupture, est essentiel pour obtenir des résultats stables à travers différents niveaux de résistance.
Comment les fabricants peuvent-ils optimiser l'utilisation des inserts PCBN dans des conditions chaudes?
Stratégies pour améliorer la durée de vie des outils dans des environnements à forte chaleur
Pour obtenir le meilleur rendement lors de l'utilisation d'inserts PCBN dans des applications exigeantes en chaleur, il convient de suivre quelques étapes:
- Utilisez occasionnellement des systèmes de refroidissement ou de soufflage d'air pour traiter les zones chaudes locales.
- Modifier la profondeur de coupe pour réduire la pression thermique sur le bord de coupe.
- Appliquez des systèmes de serrage précis qui assurent un contact ferme et réduisent les hausses de température causées par les vibrations.
Les conseils pour l'utilisation d'outils PCBN comprennent la sélection de pinces de haute résistance et le choix de tailles de poignée plus grandes avec peu de sursautage. Ces actions ensemble améliorent la durée de vie de l'outil en conservant la fermeté mécanique sous une forte pression thermique.
Quels sont les avantages de l'usinage à sec avec des inserts PCBN?
L'usinage à sec élimine la saleté liée au liquide de refroidissement tout en utilisant la résistance thermique naturelle des matériaux PCBN. Pour la finition d'aciers durcis ou de fonte où le liquide de refroidissement pourrait entraîner des chocs thermiques ou de minuscules fissures, le travail à sec donne des résultats plus propres et réduit les dommages à l'environnement.
La contribution de Worldia aux solutions avancées de tournage dur avec des inserts PCBN
Vue d’ensemble de l’expertise de Worldia dans les outils de coupe superdurs
Dans le monde de la fabrication en évolution rapide, nous promettons de faire progresser nos produits et services pour répondre à vos besoins. Chez Worldia, nous nous concentrons sur la construction d'outils de coupe superdurs, y compris PCD, CVDD, MCD, et en particulier notre gamme améliorée d'inserts PCBN conçus pour des applications de tournage dur.
Avec le progrès technique en cours, nous avons apporté de grands changements dans la conception et la fabrication de PCBN, CVD et Inserts PCDNotre attention à l'ingénierie exacte nous permet d'offrir des réponses d'outillage fiables adaptées à des domaines tels que l'automobile, l'aérospatial, la fabrication d'équipements énergétiques et la construction de moules.
Caractéristiques clés des inserts de tournage PCBN de Worldia pour les opérations à haute température
WorldiaLa gamme a des grades revêtus et non revêtus réglés pour les travaux de tournage dur stables et cassés:
- Les grades de teneur élevée en CBN sont construits pour une meilleure tenue de dureté à des températures élevées.
- La configuration des bords réglés améliore la manipulation des puces et la qualité de la surface lors du tournage dur.
- Se trouve dans plusieurs formes adaptées aux coupes stables ou cassées sur les aciers trempés et la fonte.
Nos types revêtus, tels que ceux avec C ₂ films - augmenter la résistance à la chaleur en améliorant la résistance à la liaison entre les couches. En même temps, ils augmentent la résistance globale à l'usure. Les exemples d'utilisation montrent que notre insert PNH2018 a atteint une augmentation de 160% de la durée de vie d'un seul bord par rapport aux options habituelles lors de la coupe de pièces automobiles telles que les joints CV à une vitesse de 160 m/min.
En ajoutant des méthodes de brasage avancées et des codes d'identification de série traçables à tous les produits, nous nous assurons de contrôles de qualité réguliers tout au long de la production.
FAQ (questions fréquentes)
Q: Qu'est-ce qui rend un insert de tournage PCBN adapté au tournage dur à des températures élevées?
R: Les inserts PCBN ont une grande stabilité thermique, une non-réactivité chimique et une tenue de dureté qui leur permettent de fonctionner bien même au-dessus de 800 ° C sans beaucoup d'usure de flexion ou de diffusion.
Q: Les inserts PCBN peuvent-ils remplacer les outils en carbure dans toutes les applications à haute température?
R: Pas chaque fois, bien qu'ils fassent mieux que le carbure lors de la coupe de matériaux ferreux au-dessus de 45 HRC en raison de la résistance à l'oxydation plus élevée jusqu'à 1000 ° C et de la non-réactivité à 1200-1300 ° C, ils peuvent ne pas économiser de coûts pour les métaux plus doux où le carbure fonctionne bien.
Q: Comment puis-je prolonger la durée de vie d'un insert tournant PCBN pendant l'usinage à chaud?
R : Gardez les meilleurs réglages de coupe dans les plages de vitesse suggérées (par exemple, 150 à 250 m/min). En outre, assurez-vous d'un serrage approprié de l'outil avec des supports fermes. Réduire les vibrations grâce à des configurations uniformes. Considérez des méthodes d'usinage à sec qui utilisent la résistance thermique naturelle du CBN au lieu de se fier fortement aux liquides de refroidissement.
En combinant les compétences en sciences des matériaux avec les compétences d'ingénierie exactes des sites de production mondiaux de Worldia certifiés selon les normes ISO (9001/14001/45001), les fabricants peuvent obtenir des résultats optimals même sous des réglages de température extrêmes observés dans les processus de tournage dur d'aujourd'hui.
