ในขอบเขตของการตัดเฉือนที่แม่นยำ ซึ่งส่วนประกอบสำหรับยานยนต์และเครื่องบินสมรรถนะสูงต้องการความคลาดเคลื่อนที่ละเอียดกว่าเส้นผมของมนุษย์ เครื่องมือตัดทำหน้าที่เป็นเครื่องมือสำคัญที่กำหนดความสำเร็จในการผลิต ในบรรดาเครื่องมือเหล่านี้ วัสดุสังเคราะห์พิเศษสองชนิดโดดเด่น ได้แก่ โพลีคริสตัลไลน์ไดมอนด์ (PCD) และคิวบิกโบรอนไนไตรด์ (CBN) วัสดุวิศวกรรมเหล่านี้เป็นจุดสุดยอดของเทคโนโลยีการตัด โดยแต่ละชนิดมีความโดดเด่นในการใช้งานเฉพาะที่เครื่องมือทั่วไปจะล้มเหลว
โพลีคริสตัลไลน์ไดมอนด์ (PCD) แสดงถึงความมหัศจรรย์ทางเทคโนโลยี—คริสตัลเพชรขนาดเล็กที่เชื่อมติดกันภายใต้ความร้อนและความดันสูงโดยใช้สารยึดเกาะโลหะ กระบวนการผลิตนี้สร้างวัสดุที่สืบทอดความแข็งแกร่งในตำนานของเพชร ในขณะเดียวกันก็มีความเหนียวที่เหนือกว่าสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม
คุณสมบัติพิเศษของ PCD ทำให้เหมาะสำหรับการตัดเฉือน:
คิวบิกโบรอนไนไตรด์ (CBN) แม้ว่าจะแข็งน้อยกว่าเพชรเล็กน้อย แต่ก็มีความเสถียรทางความร้อนที่ไม่มีใครเทียบได้ คุณลักษณะนี้ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดเฉือนวัสดุเหล็กซึ่งจะทำให้เครื่องมือเพชรเสื่อมสภาพผ่านปฏิกิริยาเคมี
CBN มีความโดดเด่นในการตัด:
PCD ยังคงรักษาขอบการตัดไว้ได้นานกว่าเครื่องมือคาร์ไบด์ประมาณ 3-5 เท่าในการตัดเฉือนอะลูมิเนียม ในขณะที่เครื่องมือ CBN สามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงกว่า 1,400°C โดยไม่เสื่อมสภาพอย่างมีนัยสำคัญ—ข้อได้เปรียบที่สำคัญเมื่อตัดเฉือนเหล็กกล้าแข็ง
ในสภาพแวดล้อมการผลิต เครื่องมือ PCD มักจะให้ผิวสำเร็จต่ำกว่า 0.4 μm Ra ในการใช้งานที่ไม่ใช่เหล็ก ในทางกลับกัน เครื่องมือ CBN แสดงให้เห็นถึงอายุการใช้งานของเครื่องมือที่ยาวนานกว่า 50-100% เมื่อเทียบกับทางเลือกเซรามิกเมื่อตัดเฉือนโลหะผสมนิกเกิลสูง
ในขณะที่เครื่องมือ PCD มีราคาสูงกว่าคาร์ไบด์ 2-3 เท่า อายุการใช้งานของเครื่องมือที่ยาวนานมักจะช่วยลดต้นทุนการตัดเฉือนต่อชิ้นลง 30-60% เครื่องมือ CBN แม้ว่าจะมีราคาใกล้เคียงกับ PCD แต่ก็ให้ประสิทธิภาพด้านต้นทุนที่เหนือกว่าในการดำเนินการกลึงแข็งเมื่อเทียบกับกระบวนการเจียร
ภาคยานยนต์ใช้เครื่องมือ PCD อย่างกว้างขวางสำหรับการตัดเฉือนบล็อกเครื่องยนต์ ซึ่งโลหะผสมอะลูมิเนียมที่มีซิลิกอน 18-22% จะทำให้เครื่องมือทั่วไปสึกหรออย่างรวดเร็ว CBN พบการใช้งานในการผลิตส่วนประกอบเกียร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการดำเนินการตกแต่งเกียร์แข็ง
ผู้ผลิตเครื่องบินใช้เครื่องมือ PCD สำหรับการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียม ซึ่งการนำความร้อนต่ำและความแข็งแรงสูงของวัสดุจะทำให้เครื่องมือล้มเหลวอย่างหายนะด้วยวัสดุที่ด้อยกว่า เครื่องมือ CBN พิสูจน์แล้วว่าขาดไม่ได้สำหรับการตัดเฉือนส่วนประกอบเกียร์ลงจอดจากเหล็ก 300M (HRC 52-54)
ในการทำแม่พิมพ์ เครื่องมือ PCD จะให้ผิวสำเร็จแบบกระจกบนขั้วไฟฟ้ากราไฟต์ ในขณะที่เครื่องมือ CBN รักษาความเสถียรของมิติเมื่อตัดเฉือนเหล็กกล้าเครื่องมือแข็ง เช่น A2 และ D2 ที่ระดับความแข็งเกิน HRC 60
การเลือกระหว่าง PCD และ CBN ต้องมีการวิเคราะห์ปัจจัยหลายประการอย่างรอบคอบ:
เทคโนโลยีใหม่ๆ สัญญาว่าจะปรับปรุงวัสดุทั้งสองชนิดให้ดียิ่งขึ้น เกรด PCD ที่มีโครงสร้างนาโนแสดงให้เห็นถึงความทนทานต่อการสึกหรอที่ดีขึ้น 20-30% ในการตัดเฉือนคอมโพสิต ในขณะที่สูตร CBN ที่ไม่มีสารยึดเกาะแสดงให้เห็นถึงการนำความร้อนที่ดีขึ้นสำหรับโลหะผสมนิกเกิลที่ยากต่อการตัดเฉือน
การใช้งานที่ขยายตัวในด้านพลังงานหมุนเวียน (ส่วนประกอบกังหันลม) และการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ (รากฟันเทียมกระดูก) บ่งบอกถึงการเติบโตอย่างต่อเนื่องสำหรับระบบวัสดุทั้งสองชนิด เนื่องจากความต้องการในการผลิตต้องการความคลาดเคลื่อนและการทำงานของวัสดุที่เข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ
ในขอบเขตของการตัดเฉือนที่แม่นยำ ซึ่งส่วนประกอบสำหรับยานยนต์และเครื่องบินสมรรถนะสูงต้องการความคลาดเคลื่อนที่ละเอียดกว่าเส้นผมของมนุษย์ เครื่องมือตัดทำหน้าที่เป็นเครื่องมือสำคัญที่กำหนดความสำเร็จในการผลิต ในบรรดาเครื่องมือเหล่านี้ วัสดุสังเคราะห์พิเศษสองชนิดโดดเด่น ได้แก่ โพลีคริสตัลไลน์ไดมอนด์ (PCD) และคิวบิกโบรอนไนไตรด์ (CBN) วัสดุวิศวกรรมเหล่านี้เป็นจุดสุดยอดของเทคโนโลยีการตัด โดยแต่ละชนิดมีความโดดเด่นในการใช้งานเฉพาะที่เครื่องมือทั่วไปจะล้มเหลว
โพลีคริสตัลไลน์ไดมอนด์ (PCD) แสดงถึงความมหัศจรรย์ทางเทคโนโลยี—คริสตัลเพชรขนาดเล็กที่เชื่อมติดกันภายใต้ความร้อนและความดันสูงโดยใช้สารยึดเกาะโลหะ กระบวนการผลิตนี้สร้างวัสดุที่สืบทอดความแข็งแกร่งในตำนานของเพชร ในขณะเดียวกันก็มีความเหนียวที่เหนือกว่าสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม
คุณสมบัติพิเศษของ PCD ทำให้เหมาะสำหรับการตัดเฉือน:
คิวบิกโบรอนไนไตรด์ (CBN) แม้ว่าจะแข็งน้อยกว่าเพชรเล็กน้อย แต่ก็มีความเสถียรทางความร้อนที่ไม่มีใครเทียบได้ คุณลักษณะนี้ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดเฉือนวัสดุเหล็กซึ่งจะทำให้เครื่องมือเพชรเสื่อมสภาพผ่านปฏิกิริยาเคมี
CBN มีความโดดเด่นในการตัด:
PCD ยังคงรักษาขอบการตัดไว้ได้นานกว่าเครื่องมือคาร์ไบด์ประมาณ 3-5 เท่าในการตัดเฉือนอะลูมิเนียม ในขณะที่เครื่องมือ CBN สามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงกว่า 1,400°C โดยไม่เสื่อมสภาพอย่างมีนัยสำคัญ—ข้อได้เปรียบที่สำคัญเมื่อตัดเฉือนเหล็กกล้าแข็ง
ในสภาพแวดล้อมการผลิต เครื่องมือ PCD มักจะให้ผิวสำเร็จต่ำกว่า 0.4 μm Ra ในการใช้งานที่ไม่ใช่เหล็ก ในทางกลับกัน เครื่องมือ CBN แสดงให้เห็นถึงอายุการใช้งานของเครื่องมือที่ยาวนานกว่า 50-100% เมื่อเทียบกับทางเลือกเซรามิกเมื่อตัดเฉือนโลหะผสมนิกเกิลสูง
ในขณะที่เครื่องมือ PCD มีราคาสูงกว่าคาร์ไบด์ 2-3 เท่า อายุการใช้งานของเครื่องมือที่ยาวนานมักจะช่วยลดต้นทุนการตัดเฉือนต่อชิ้นลง 30-60% เครื่องมือ CBN แม้ว่าจะมีราคาใกล้เคียงกับ PCD แต่ก็ให้ประสิทธิภาพด้านต้นทุนที่เหนือกว่าในการดำเนินการกลึงแข็งเมื่อเทียบกับกระบวนการเจียร
ภาคยานยนต์ใช้เครื่องมือ PCD อย่างกว้างขวางสำหรับการตัดเฉือนบล็อกเครื่องยนต์ ซึ่งโลหะผสมอะลูมิเนียมที่มีซิลิกอน 18-22% จะทำให้เครื่องมือทั่วไปสึกหรออย่างรวดเร็ว CBN พบการใช้งานในการผลิตส่วนประกอบเกียร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการดำเนินการตกแต่งเกียร์แข็ง
ผู้ผลิตเครื่องบินใช้เครื่องมือ PCD สำหรับการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียม ซึ่งการนำความร้อนต่ำและความแข็งแรงสูงของวัสดุจะทำให้เครื่องมือล้มเหลวอย่างหายนะด้วยวัสดุที่ด้อยกว่า เครื่องมือ CBN พิสูจน์แล้วว่าขาดไม่ได้สำหรับการตัดเฉือนส่วนประกอบเกียร์ลงจอดจากเหล็ก 300M (HRC 52-54)
ในการทำแม่พิมพ์ เครื่องมือ PCD จะให้ผิวสำเร็จแบบกระจกบนขั้วไฟฟ้ากราไฟต์ ในขณะที่เครื่องมือ CBN รักษาความเสถียรของมิติเมื่อตัดเฉือนเหล็กกล้าเครื่องมือแข็ง เช่น A2 และ D2 ที่ระดับความแข็งเกิน HRC 60
การเลือกระหว่าง PCD และ CBN ต้องมีการวิเคราะห์ปัจจัยหลายประการอย่างรอบคอบ:
เทคโนโลยีใหม่ๆ สัญญาว่าจะปรับปรุงวัสดุทั้งสองชนิดให้ดียิ่งขึ้น เกรด PCD ที่มีโครงสร้างนาโนแสดงให้เห็นถึงความทนทานต่อการสึกหรอที่ดีขึ้น 20-30% ในการตัดเฉือนคอมโพสิต ในขณะที่สูตร CBN ที่ไม่มีสารยึดเกาะแสดงให้เห็นถึงการนำความร้อนที่ดีขึ้นสำหรับโลหะผสมนิกเกิลที่ยากต่อการตัดเฉือน
การใช้งานที่ขยายตัวในด้านพลังงานหมุนเวียน (ส่วนประกอบกังหันลม) และการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ (รากฟันเทียมกระดูก) บ่งบอกถึงการเติบโตอย่างต่อเนื่องสำหรับระบบวัสดุทั้งสองชนิด เนื่องจากความต้องการในการผลิตต้องการความคลาดเคลื่อนและการทำงานของวัสดุที่เข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ
ที่อยู่
NO. 24-2 Lingshan Middle Road, เมือง Xixiashu, อําเภอ Xinbei, เมือง Changzhou, Jiangsu, จีน
โทรศัพท์
86--17368153006
อีเมล
grace@carbide-drill.com
