真空钎焊CBN刀具的应用

1.简介
CBN刀具是20世纪50年代首先由美国通用电气(GE)公司利用人工方法在高温高压条件下用CBN微粉和少量的结合剂合成的,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石统称为超硬材料。
20世纪70年代,前苏联、中国、美国、英国等国家才相继研制成功作为切削刀具的CBN烧结体—聚晶立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride)。从此,CBN(立方氮化硼)以它优越的切削性能应用于高硬度材料及难加工材料的切削加工,如淬硬钢、高合金耐磨铸铁、高温合金、高速钢、表面喷焊材料、 烧结金属材料等难加工材料的切削加工。
以下是CBN刀具和其他刀具材料的硬度和韧性对比图

CBN刀具和其他刀具材料的硬度和韧性对比图

2、CBN刀具的性能优势
(1)具有很高的硬度和耐磨性
CBN单晶的显微硬度为HV8000~9000,是目前已知的第二高硬度的物质,CBN复合片的硬度一般为HV3000~5000。
(2)具有很高的热稳定性和高温硬度
CBN的耐热性可达1400~1500℃,在800℃时的硬度为Al2O3/TiC陶瓷的常温硬度。
(3)具有较高的化学稳定性
CBN具有很高的抗氧化能力,在1000℃时也不产生氧化现象,与铁系材料在1200~1300℃时也不发生化学反应。
具有良好的导热性和较低的摩擦系数

3、CBN刀具相比其他材质刀具的优势
(1)相较于硬质合金刀具:CBN刀具自身硬度高,耐磨性优异,其耐磨性是普通硬质合金刀具的30-50倍。
(2)相较于陶瓷刀具:CBN刀具在具备优异的耐磨性的同时,抗冲击韧性和抗断裂性能强,金属切削率高,尤其断续加工HRC60以上的工件不崩刀。
(3)相较于进口CBN刀具:切削性能稳定,性价比更高,尤其在高速切削淬火钢、灰铸铁领域赶超进口CBN刀具。

4、CBN刀具的结构形式
CBN刀具结构形式分为焊接式CBN刀具和整体式CBN刀具,其中焊接式CBN刀具又分为镶嵌式CBN刀具和复合式CBN刀具。
镶嵌式CBN刀具:实现高速切削,多刃口更经济,刀片夹紧方式灵活,耐磨性优异,主要用于半精加工和精加工工序。
复合式CBN刀具:实现高速切削,耐磨损和耐崩损性均衡,优异的刀尖强度,在断续加工中表现优异,主要用于半精加工和精加工工序。
整体聚晶CBN刀具:是刀块通体都是CBN材质,集高硬度,高耐磨性、耐热性,耐崩损性于一身,可实现重载切削,硬切削,以车代磨等工艺,粗加工、精加工均可。
同时还可提供定位槽、断屑槽、修光刃、涂层等产品。

CBN刀具的结构形式

5、真空钎焊CBN刀具优点
1、真空钎焊不仅节省大量价格昂贵的金属钎剂,而且又不需要复杂的焊剂清洗工序,降低了生产成本。
2、真空钎焊,因不用钎剂,显著提高了产品的抗腐蚀性,免除了各种污染,无公害的处理设备费,有好的安全生产条件。
3、真空钎焊钎料的湿润性和流动性良好,可以焊更复杂和狭小通道的器件,真空钎焊提高了产品的成品率,获得坚固的清洁的工作面。
4、真空钎焊CBN刀具无需焊后处理,工件真空钎焊处理完成后及完成了生产工艺,减少了工艺步骤。

6、真空钎焊CBN刀具过程
1.CBN刀具在真空钎焊工作前需对表面进行油污处理,采用超声波清洗机清洗或者酒精擦拭
2.清洗完成后进行焊膏涂抹工作,根据CBN工件的大小来决定的焊膏的用量
3.涂完后的CBN预处理刀具需要在烤箱中200C烘烤30-40分钟,预固定刀头与母体的位置,防止人员操作及后续真空钎焊中造成刀头移位
4.真空钎焊,将预处理完成的CBN刀具放入真空炉加热室中,设定升温工艺,最高680C,进行钎焊
5.焊接完成

真空钎焊CBN刀具过程

SIMUWU 公司专门针对于金刚石工具研发一款真空钎焊炉,使用与杆型,片型金刚石刀具的真空钎焊,可批量处理聚晶金刚石工具。

真空钎焊CBN刀具的应用

编辑人员:Ryan Wu; 版权所属:上海格航真空科技有限公司

关联产品:真空钎焊炉, 高温真空钎焊炉, 金刚石真空钎焊炉

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