Kā izvēlēties starp dimanta un kubiskā bora nitrīda CBN
Apr 03, 2025
Atstāj ziņu
Mehāniskās apstrādes laukā dimants (PCD) un kubiskā bora nitrīds (CBN) ir pazīstami kā "superhard materiālu dvīņu milži". Tie kļūst par jaudīgiem instrumentiem sarežģītu apstrādes uzdevumu dēļ to lieliskās cietības un pretestības dēļ. Tomēr abu veiktspējas īpašības ir ievērojami atšķirīgas, un nepareiza materiāla izvēle var izraisīt izmaksu pieaugumu un strauju efektivitātes kritumu. Šis raksts sniegs padziļinātu analīzi no tādām dimensijām kā cietība, termiskā stabilitāte un piemērojamie scenāriji, lai palīdzētu jums izdarīt optimālu izvēli.
Kas ir labāks?
Cietība un termiskā stabilitāte
| abrazīvi |
Dimants
|
CBN
|
| produkti |
 |
 |
| Cietība |
Mohs cietības līmenis 10, grūtākais materiāls, kas pazīstams dabā, ar nepārspējamu nodiluma pretestību. |
Mohs cietība ir 9,5, nedaudz zemāks par dimantu, bet tomēr otrais visgrūtākais mākslīgais materiāls. |
| Termiskā stabilitāte |
Augstā temperatūrā (virs aptuveni 700 grādiem), tas ir pakļauts ķīmiskām reakcijām ar metāliem, piemēram, dzelzi, kobaltu un niķeli, kas noved pie "grafitizācijas" neveiksmes (Dimanta pārveidošana grafīta struktūrā). |
Tas var saglabāt stabilu veiktspēju augstā temperatūrā 1200 grādu un tai ir ārkārtīgi spēcīgas antioksidantu īpašības. |
| Ķīmiskā inertācija |
Nespēja apstrādāt dzelzs bāzes metālus (piemēram, tērauda un čuguna), pēkšņa veiktspējas kritums Augstas temperatūras vide. |
Tas diez vai reaģē ar uz dzelzi bāzes Metāli un ir "dabiskā izvēle" Apstrādei melno metālu apstrādei. |
Secinājums:
- Dimants ir “cietības karalis”, bet CBN ir “augstas temperatūras kara dievs”!
- Dimants baidās gan no dzelzs, gan no uguns, CBN ir īpaši paredzēts dzelzs bāzes metāliem.
Materiāla pielāgošanās spējas
Dzelzs balstīts metāla kaujas lauks: tādi materiāli kā rūdīts tērauds (HRC 58-65), ātrgaitas tērauds, čuguna utt. Var uzskatīt par "aizliegtu zonu" dimantiem. Kad apstrādes temperatūra pārsniedz 400 grādus, oglekli dimantā tiks difūzijas reakcija ar dzelzi: C+Fe → Fe3c (cementīts), izraisot abrazīvu daļiņu “ēst”. CBN B un N atomi diez vai iziet ķīmiskas reakcijas ar metāliem uz dzelzs bāzes, un tie var saglabāt asu griešanu pat augstā temperatūrā, ko rada sausa slīpēšana (līdz 800-1000 grādam).
Cieto un trauslo materiālu laukā, keramikā, stiklā, cietajos sakausējumos (piemēram, YG20), dārgakmeņiem un citiem materiāliem nepieciešama ārkārtēja nodiluma izturība. Dimanta īpaši augstā cietība un izotropā struktūra var lieliski saskaņot šo materiālu trauslo noņemšanas mehānismu. Lai gan CBN var arī apstrādāt šos materiālus, tā nodiluma ātrums ir 3-5 reizes ātrāk nekā dimants
Kā izvēlēties?
Apstrādātu materiālu veidi
Izvēlieties dimantu:
- Neredzīgi/cieti trausli materiāli: keramika, stikls, cietie sakausējumi, akmens, vara alumīnija sakausējumi utt.
- Priekšrocības: Augsta cietība rada īpaši ilgu kalpošanas laiku, un apstrādātajai virsmai ir lielisks gludums.
- Tabu:Stingri aizliegts izmantot dzelzs bāzes metālos, piemēram, tēraudam un čugunam!
Izvēlieties CBN:
- Dzelzs bāzes augstas cietības metāli: rūdīts tērauds, ātrgaitas tērauds, čuguna, titāna sakausējumi, sakausējumi ar augstu temperatūru utt.
- Priekšrocības: Tas nemaz mīkstina augstā temperatūrā, un tā ķīmiskā stabilitāte ļauj izvairīties no "pielipšanas pie naža" parādības.
- Tabu: Neraugošu materiālu apstrāde ir neefektīva un rentabla.
Tipisks gadījums:
- Noteiktā cietā sakausējuma griešanas instrumenta rūpnīcā kļūdaini izmantota CBN, lai apstrādātu cietos sakausējumus, kā rezultātā efektivitāte samazinās par 50%; Pēc pārslēgšanās atpakaļ uz dimantu ražošanas jauda dubultojās.
- Noteiktā automobiļu pārnesumu rūpnīcā sākotnēji izmantoja dimantu, lai slīpētu apdzēstus tērauda pārnesumus, ar ikmēneša zaudējumu 150000 juaņu; Pēc pārslēgšanās uz CBN instrumenta kalpošanas laiks tiek palielināts par trīs reizes, un gada izmaksas tiek saglabātas par 500000 juaņu.
Apstrādes temperatūra un vide
- Augstas temperatūras sausa slīpēšana: CBN ir obligāts!
- Dimants sausas slīpēšanas laikā ātri grafitizē augstā temperatūrā, izraisot griešanas malas plaisu.
- Mitra slīpēšana vai zemas temperatūras apstrāde: prioritāšu dimants.
- Atbilstošs dzesēšanas šķidrums var nomākt dimanta augstas temperatūras neveiksmi un izmantot tā cietības priekšrocības.
Praktiska lietojumprogrammu scenārija rokasgrāmata
1. scenārijs: Automobiļu motora cilindru bloku (čuguna) apstrāde)
Nepareiza izvēle: dimantu griešanas rīki - ātri neizdodas augstā temperatūrā, kā rezultātā palielinās izmaksas.
Pareizais risinājums: CBN asmens - izturīgs pret augsto temperatūru un nodilumu, palielinoties par 40% apstrādes efektivitātes pieaugums.
2. scenārijs: keramikas aizmugures plāksnes slīpēšana mobilajiem tālruņiem
Nepareiza atlase: CBN slīpēšanas ritenis - nepietiekams slīpēšanas spēks, virsmas raupjums neatbilst standartam.
Pareizais risinājums: Dimanta slīpēšanas ritenis - augsta cietība sasniedz nanometru līmeņa gludumu.
Atcerieties principu:
- Dimants: bezkrāsainu materiālu "mūža pavadonis", bet tas "mirst", ieraugot dzelzi.
- CBN: uz dzelzs bāzes metālu terminators, bet bezkrāsains lauks nav pielāgots vietējiem apstākļiem.
Secinājums
Mūsdienu arvien konkurētspējīgākā ražošanas nozarē pareizo instrumentu materiālu izvēle var tieši noteikt uzņēmuma peļņas normu. Dimantam un CBN ir savas priekšrocības, un nav mūžīga "karaļa". Tikai precīzi saskaņojot apstrādes vajadzības, mēs varam izdarīt gudru izvēli!
Lai arī teorētiski dimantu nevar izmantot melno metālu apstrādei. Bet bieži tiek izmantotas praktiskās lietojumprogrammās saliktie abrazīvi, kas ir jaukti dimanta un CBN abrazīvi. Tam parasti ir laba ietekme. Piemēram, tiek pievienoti CBN slīpēšanas riteņu ražošanā dzelzceļa sliežu sliedēm, dimantu abrazīviem un silīcija karbīda abrazīviem, kas ļauj vieglāk noņemt mikroshēmas un uzlabot kalpošanas laiku dzelzceļa sliedes laikā.
Zāģu asmeņu ražošanā griešanas dzelzsbetona griešanai dimantu parasti izmanto kā abrazīvu. Praktiskā pielietojumā dimanta apļveida zāģa asmeņi ar dimantu kā galvenajam abrazīvajam ir labi rezultāti tērauda stieņu griešanā. Ja CBN šajā laikā izmanto kā abrazīvu, izmaksas ne tikai ievērojami palielināsies, bet arī kalpošanas laiks ievērojami samazināsies.
Rezumējot, Huice rīku pieredze un prakse gadu gaitā ir pierādījusi, ka dimanta un CBN abrazīvu izmantošanu nevar balstīt tikai uz teorētiskām zināšanām no mācību grāmatām. Piemēram, daudzu melno metālu apstrādē dimantu izmanto kā abrazīvu griešanai, aptuvenai slīpēšanai var izmantot jauktu dimanta un CBN abrazīvu, un smalkai slīpēšanai un pulēšanai izmanto vienu CBN abrazīvu.
Nosūtīt pieprasījumu