Cosa succede agli inserti di tornitura PCBN durante la tornitura dura ad alta temperatura?
La natura degli ambienti ad alta temperatura in hard turning
La tornitura dura è un metodo di lavorazione abile che taglia materiali duri a velocità veloci. Questo processo crea sempre un calore intenso nella zona di taglio. Lo sfregamento tra l'utensile e il pezzo di lavoro può aumentare le temperature oltre 800°C. Di conseguenza, costituisce un ambiente termico molto impegnativo. In queste situazioni, gli utensili di taglio regolari spesso perdono durezza o sperimentano un'usura più rapida. Ma... Inserti di tornitura PCBN (nitruro di boro cubico policristallino) sono costruiti per gestire queste temperature elevate. Mantengono la loro forza e risultati anche quando si trovano di fronte a forti pressioni termiche.
Come le proprietà del materiale PCBN rispondono a temperature elevate
Il nitruro di boro cubico (CBN) è stato prodotto per la prima volta nel 1957. È diventato un nuovo tipo di materiale superduro artificiale. Lo conoscono come il secondo materiale più duro dopo il diamante. La sua microdurezza cade tra HV8000-9000 per i singoli cristalli. Per i compositi PCBN, è HV2500-5000. Questa durezza incorporata consente agli inserti PCBN di mantenere il loro punteggio a temperature elevate. Strumenti in carburo o ceramica darebbero là fuori.
CBN mostra una forte resistenza all'ossidazione. Non si ossida nemmeno a 1000 ℃. Inoltre, evita le reazioni chimiche con i materiali ferrosi a 1200 ~ 1300 ℃. Queste caratteristiche assicurano che gli strumenti PCBN mantengano la stabilità chimica e combattano l'usura di diffusione durante i lavori di tornatura dura. Inoltre, la loro buona conduttività termica aiuta a diffondere bene il calore dalla zona di taglio. Ciò riduce la possibilità di piegatura dell'utensile o di scissione termica.
Perché gli inserti di tornatura PCBN mantengono le prestazioni quando il calore aumenta?
Meccanismi dietro la resistenza termica degli inserti PCBN
La grande resistenza termica degli inserti PCBN deriva dalla loro solida configurazione di legame covalente in cristalli cubici di nitruro di boro. Questo layout atomico offre una migliore protezione contro l'ammorbidimento sotto forte calore. Inoltre, la piccola attrazione chimica tra CBN e materiali ferrosi riduce l'usura di diffusione. Questo è un problema comune quando si taglia acciaio indurito. La microstruttura costante del PCBN ferma anche l'ossidazione anche dopo un lungo contatto termico. Pertanto, garantisce risultati uniformi durante la torsione costante o rotta.
Quali sono i modelli di usura osservati nel taglio ad alta temperatura?
A temperature elevate, i tipi di usura abituali includono l'usura del fianco, l'usura del cratere e la piccola strisciatura del bordo. L'usura dell'ossidazione può verificarsi in condizioni difficili. Tuttavia, avanza molto più lentamente sugli strumenti PCBN a causa della loro stabilità chimica di base. Utilizzando i metodi di raffreddamento giusti, come le impostazioni di sbuffo ad aria, o scegliendo modalità di lavorazione a secco sintonizzate per gli inserti PCBN, i produttori possono allungare ulteriormente la vita degli utensili. Allo stesso tempo, mantengono la precisione delle dimensioni.
Come i parametri di taglio influenzano le prestazioni dell'inserto PCBN?
L'effetto della velocità di taglio e della velocità di alimentazione sulla durata dell'utensile
Le impostazioni di taglio hanno un ruolo chiave nella decisione di come gli inserti di tornitura PCBN agiscono in condizioni di calore pesante. Le velocità di taglio più veloci spesso aumentano i livelli di temperatura. Ma possono migliorare la finitura della superficie se gestiti bene. D'altra parte, velocità di alimentazione troppo elevate portano pressione meccanica che accelera l'usura dei bordi. La fine-tuning di entrambe le impostazioni fa un buon mix tra output e lunghezza utensile.
Le condizioni di taglio suggerite per gli inserti CNC Worldia Coated PCBN indicano che il PNH0120 è adatto per la lavorazione costante a velocità da 150 a 250 m/min. Utilizza velocità di alimentazione di 0,03 a 0,2 mm/r. Tali dettagli evidenziano come la scelta esatta della regolazione influisca direttamente sulla stabilità dell'utensile durante la tornatura dura ad alta temperatura.
La durezza del pezzo di lavoro influenza il comportamento termico?
La resistenza del pezzo modifica notevolmente la creazione di temperatura durante la lavorazione. I materiali molto duri come l'acciaio indurito producono più calore attrito rispetto ai metalli più morbidi. Tuttavia, gli inserti PCBN mantengono la precisione delle dimensioni nonostante queste modifiche. Ciò è dovuto alla loro alta durezza rossa e struttura ferma. La scelta del giusto grado di inserimento, come il PNH2018 o il PNH3019 di Worldia, realizzati per diversi livelli di rottura, è fondamentale per ottenere risultati costanti in vari livelli di resistenza.
Come possono i produttori ottimizzare l'uso degli inserti PCBN in condizioni calde?
Strategie per migliorare la vita degli utensili in ambienti ad alto calore
Per ottenere la migliore potenza quando si utilizzano inserti PCBN in applicazioni che richiedono calore, si dovrebbero seguire alcuni passaggi:
- Utilizzare occasionali sistemi di raffreddamento o di aria per affrontare le aree di calore locali.
- Cambiare la profondità di taglio per ridurre la pressione termica sul bordo di taglio.
- Applicare sistemi di serratura precisi che garantiscano un contatto saldo e riducano gli aumenti di temperatura causati dalle vibrazioni.
I suggerimenti per l'utilizzo degli strumenti PCBN includono la scelta di pinze ad alta resistenza e la scelta di dimensioni maniglie più grandi con poca sospensione. Queste azioni insieme migliorano la durata dell'utensile mantenendo la fermezza meccanica sotto una forte pressione termica.
Quali sono i vantaggi della lavorazione a secco con inserti PCBN?
La lavorazione a secco elimina lo sporco legato al refrigerante utilizzando la naturale resistenza termica dei materiali PCBN. Per la finitura di acciai induriti o ghise dove il liquido di raffreddamento potrebbe portare a shock termici o minuscole crepe, il lavoro a secco dà risultati più puliti e riduce i danni all'ambiente.
Il contributo di Worldia alle soluzioni avanzate di tornatura dura con inserti PCBN
Panoramica della competenza di Worldia in utensili di taglio superduri
Nel mondo manifatturiero in rapida evoluzione, promettiamo di spingere avanti i nostri prodotti e servizi per soddisfare le vostre esigenze. In Worldia, ci concentriamo sulla costruzione di utensili di taglio superduri, tra cui PCD, CVDD, MCD, e in particolare la nostra linea migliorata di inserti PCBN realizzati per usi di tornitura dura.
Con il progresso tecnico in corso, abbiamo portato grandi cambiamenti nella progettazione e nella realizzazione di PCBN, CVD e Inserti PCDLa nostra attenzione all'ingegneria esatta ci permette di offrire risposte affidabili all'attrezzatura adattate a settori come l'automobile, l'aerospazio, la fabbricazione di attrezzature energetiche e la costruzione di stampi.
Caratteristiche principali degli inserti di tornitura PCBN di Worldia per operazioni ad alta temperatura
WorldiaLa gamma ha gradi rivestiti e non rivestiti sintonizzati sia per lavori di tornitura rigida costanti che rotti:
- I gradi di alto contenuto di CBN sono costruiti per una migliore durezza a temperature elevate.
- La configurazione del bordo sintonizzato migliora la manipolazione dei chip e la qualità della superficie durante la tornitura dura.
- Trovata in diverse forme adatte per tagli costanti o rotti su acciai induriti e ghise.
I nostri tipi rivestiti, come quelli con C ₂ film - aumentare la resistenza al calore migliorando la resistenza del legame tra gli strati. Allo stesso tempo, aumentano la resistenza all'usura generale. Esempi di utilizzo dimostrano che il nostro inserto PNH2018 ha raggiunto un aumento del 160% nella durata di vita di un singolo bordo rispetto alle solite opzioni quando si tagliano parti automobilistiche come giunti CV a velocità di 160 m/min.
Aggiungendo metodi di saldatura avanzati e codici ID seriali tracciabili a tutti i prodotti, ci assicuriamo di controlli di qualità costanti durante tutta la produzione.
Domande frequenti
Q: Cosa rende un inserto di tornitura PCBN adatto per la tornitura dura ad alte temperature?
A: gli inserti PCBN hanno una grande stabilità termica, non reattività chimica e tenuta di durezza che consentono loro di lavorare bene anche sopra 800 ° C senza molta flessione o usura di diffusione.
D: Gli inserti PCBN possono sostituire gli utensili in carburo in tutte le applicazioni ad alta temperatura?
R: Non ogni volta, mentre fanno meglio del carburo quando si tagliano materiali ferrosi superiori a 45 HRC a causa di una maggiore resistenza all'ossidazione fino a 1000 ° C e non reattività a 1200-1300 ° C, potrebbero non essere un risparmio sui costi per i metalli più morbidi dove il carburo funziona bene.
D: Come posso prolungare la vita di un inserto di tornitura PCBN durante la lavorazione a caldo?
R: Mantenere le migliori impostazioni di taglio negli intervalli di velocità suggeriti (ad es. 150-250 m/min). Inoltre, assicurare il corretto serramento degli strumenti con i sostenitori fermi. Ridurre le vibrazioni attraverso configurazioni uniformi. Considerate modi di lavorazione a secco che fanno uso della resistenza termica naturale del CBN invece di affidarsi fortemente ai refrigeranti.
Miscolando le competenze in materia di scienza dei materiali con le competenze ingegneristiche esatte dei siti di produzione di Worldia in tutto il mondo certificati secondo gli standard ISO (9001/14001/45001), i produttori possono ottenere risultati superiori anche sotto impostazioni di temperatura estreme osservate negli attuali processi di tornatura dura.
