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原理揭秘:PCBN刀片的制造工藝與分類

所屬分類:行業動態 點擊次數:205 發布日期:2022-01-11

  PCBN刀片,也就是聚晶立方氮化硼刀片,是一種超高硬度的數控刀具,在切削耐磨材料時,其耐磨性為硬質合金刀具的50倍左右,特別適合加工以前只能磨削加工的高硬度工件,實現以車代磨的功效。

      那么,PCBN刀片是如何制作出來的呢?PCBN刀片的制造原理又是什么呢?今天博特刀具就來為大家揭秘,說說PCBN刀片的制造工藝與分類。

      一般PCBN刀片的制作方法主要有兩種:①一次聚合法,即直接用六方氮化硼(HBN)一次聚合成高密度的燒結體;②二次聚合法,先合成高密度立方氮化硼(CBN),然后再以其為原料經高溫高壓燒結成聚晶立方氮化硼(PCBN)。

PCBN刀片工藝.jpg

      目前普遍采用的都是加入粘結劑的二次聚合法,這樣加工出來的刀具不僅耐用,而且具有更好的硬度和耐磨性,也更易于制造。

      1、加入金屬粘結劑的CBN燒結。金屬粘結劑的種類有很多,如Ni、Co、Ti、Ti-Al等。CBN不溶于金屬粘結劑,不會發生反應。采用金屬粘結劑燒結的PCBN刀片的硬度較純CBN燒結的刀具硬度低一些,但是韌性要好。

      2、加入陶瓷粘結劑的CBN燒結。陶瓷粘結劑主要有TiN、TiC等,在燒結過程中多在陶瓷粘結劑中加入鐵族元素等,起到流體傳壓介質的作用。陶瓷粘結劑PCBN刀片中粘結劑的含量較高,韌性較金屬粘結劑PCBN刀片差,但其抗高溫性能更好。

      3、純CBN燒結。在CBN聚晶體中,也可以不加粘結劑直接燒結成聚晶立方氮化硼,CBN在燒結時發生再結晶和晶粒長大過程。這種PCBN刀片耐磨性好,壽命長,但較脆且溫度條件苛刻,難以制成高韌性及大尺寸的刀片。

      另外,PCBN刀片的種類常以CBN含量來進行劃分:高含量的PCBN刀片多為金屬粘結劑,導熱性好,主要用于鑄鐵等淬硬材料的加工;含量低的PCBN刀片多為陶瓷粘結劑,主要用于淬火鋼的切削加工。