Trong lĩnh vực gia công chính xác, nơi các bộ phận cho xe hiệu suất cao và máy bay đòi hỏi dung sai chính xác hơn cả sợi tóc người, dụng cụ cắt đóng vai trò là công cụ quan trọng quyết định sự thành công của sản xuất. Trong số các công cụ này, hai siêu vật liệu tổng hợp nổi bật: kim cương đa tinh thể (PCD) và bo nitrua lập phương (CBN). Những vật liệu được chế tạo này đại diện cho đỉnh cao của công nghệ cắt, mỗi loại đều vượt trội trong các ứng dụng cụ thể mà các công cụ thông thường sẽ thất bại.
Kim cương đa tinh thể (PCD) đại diện cho một kỳ quan công nghệ — các tinh thể kim cương siêu nhỏ liên kết với nhau dưới nhiệt độ và áp suất cực cao bằng chất kết dính kim loại. Quá trình sản xuất này tạo ra một vật liệu thừa hưởng độ cứng huyền thoại của kim cương đồng thời đạt được độ bền vượt trội cho các ứng dụng công nghiệp.
Các đặc tính đặc biệt của PCD làm cho nó trở nên lý tưởng để gia công:
Bo nitrua lập phương (CBN), mặc dù cứng hơn một chút so với kim cương, nhưng lại có độ ổn định nhiệt vô song. Đặc tính này làm cho nó phù hợp một cách độc đáo để gia công các vật liệu chứa sắt sẽ làm suy giảm các dụng cụ kim cương thông qua các phản ứng hóa học.
CBN vượt trội trong việc cắt:
PCD duy trì cạnh cắt của nó lâu hơn khoảng 3-5 lần so với các dụng cụ cacbua trong gia công nhôm, trong khi các dụng cụ CBN có thể chịu được nhiệt độ trên 1.400°C mà không bị suy giảm đáng kể — một lợi thế quan trọng khi gia công thép đã tôi.
Trong môi trường sản xuất, các dụng cụ PCD thường đạt được độ hoàn thiện bề mặt dưới 0,4 μm Ra trong các ứng dụng kim loại màu. Ngược lại, các dụng cụ CBN thể hiện tuổi thọ dụng cụ dài hơn 50-100% so với các lựa chọn thay thế bằng gốm khi gia công các hợp kim có hàm lượng niken cao.
Mặc dù các dụng cụ PCD có giá cao hơn 2-3 lần so với các loại tương đương cacbua, nhưng tuổi thọ dụng cụ kéo dài của chúng thường làm giảm chi phí gia công trên mỗi bộ phận từ 30-60%. Các dụng cụ CBN, mặc dù có giá tương tự như PCD, nhưng lại mang lại hiệu quả chi phí vượt trội trong các hoạt động tiện cứng so với các quy trình mài.
Ngành ô tô sử dụng rộng rãi các dụng cụ PCD để gia công khối động cơ, nơi các hợp kim nhôm có hàm lượng silicon 18-22% sẽ làm mòn nhanh chóng các dụng cụ thông thường. CBN được ứng dụng trong sản xuất các bộ phận truyền động, đặc biệt là đối với các hoạt động hoàn thiện cứng bánh răng.
Các nhà sản xuất máy bay sử dụng các dụng cụ PCD để gia công hợp kim titan, nơi độ dẫn nhiệt thấp và độ bền cao của vật liệu sẽ gây ra hỏng hóc thảm khốc cho dụng cụ với các vật liệu kém hơn. Các dụng cụ CBN chứng minh là không thể thiếu để gia công các bộ phận càng đáp từ thép 300M (HRC 52-54).
Trong sản xuất khuôn, các dụng cụ PCD đạt được độ hoàn thiện như gương trên các điện cực than chì, trong khi các dụng cụ CBN duy trì độ ổn định về kích thước khi gia công thép dụng cụ đã tôi như A2 và D2 ở mức độ cứng vượt quá HRC 60.
Việc lựa chọn giữa PCD và CBN đòi hỏi phải phân tích cẩn thận nhiều yếu tố:
Các công nghệ mới nổi hứa hẹn sẽ nâng cao hơn nữa cả hai vật liệu. Các loại PCD có cấu trúc nano cho thấy khả năng chống mài mòn được cải thiện 20-30% trong gia công composite, trong khi các công thức CBN không chứa chất kết dính thể hiện khả năng dẫn nhiệt được cải thiện cho các hợp kim niken khó gia công.
Các ứng dụng ngày càng mở rộng trong năng lượng tái tạo (linh kiện tuabin gió) và sản xuất thiết bị y tế (cấy ghép chỉnh hình) cho thấy sự tăng trưởng liên tục cho cả hai hệ thống vật liệu khi nhu cầu sản xuất ngày càng đòi hỏi các dung sai và hiệu suất vật liệu khắt khe hơn.
Trong lĩnh vực gia công chính xác, nơi các bộ phận cho xe hiệu suất cao và máy bay đòi hỏi dung sai chính xác hơn cả sợi tóc người, dụng cụ cắt đóng vai trò là công cụ quan trọng quyết định sự thành công của sản xuất. Trong số các công cụ này, hai siêu vật liệu tổng hợp nổi bật: kim cương đa tinh thể (PCD) và bo nitrua lập phương (CBN). Những vật liệu được chế tạo này đại diện cho đỉnh cao của công nghệ cắt, mỗi loại đều vượt trội trong các ứng dụng cụ thể mà các công cụ thông thường sẽ thất bại.
Kim cương đa tinh thể (PCD) đại diện cho một kỳ quan công nghệ — các tinh thể kim cương siêu nhỏ liên kết với nhau dưới nhiệt độ và áp suất cực cao bằng chất kết dính kim loại. Quá trình sản xuất này tạo ra một vật liệu thừa hưởng độ cứng huyền thoại của kim cương đồng thời đạt được độ bền vượt trội cho các ứng dụng công nghiệp.
Các đặc tính đặc biệt của PCD làm cho nó trở nên lý tưởng để gia công:
Bo nitrua lập phương (CBN), mặc dù cứng hơn một chút so với kim cương, nhưng lại có độ ổn định nhiệt vô song. Đặc tính này làm cho nó phù hợp một cách độc đáo để gia công các vật liệu chứa sắt sẽ làm suy giảm các dụng cụ kim cương thông qua các phản ứng hóa học.
CBN vượt trội trong việc cắt:
PCD duy trì cạnh cắt của nó lâu hơn khoảng 3-5 lần so với các dụng cụ cacbua trong gia công nhôm, trong khi các dụng cụ CBN có thể chịu được nhiệt độ trên 1.400°C mà không bị suy giảm đáng kể — một lợi thế quan trọng khi gia công thép đã tôi.
Trong môi trường sản xuất, các dụng cụ PCD thường đạt được độ hoàn thiện bề mặt dưới 0,4 μm Ra trong các ứng dụng kim loại màu. Ngược lại, các dụng cụ CBN thể hiện tuổi thọ dụng cụ dài hơn 50-100% so với các lựa chọn thay thế bằng gốm khi gia công các hợp kim có hàm lượng niken cao.
Mặc dù các dụng cụ PCD có giá cao hơn 2-3 lần so với các loại tương đương cacbua, nhưng tuổi thọ dụng cụ kéo dài của chúng thường làm giảm chi phí gia công trên mỗi bộ phận từ 30-60%. Các dụng cụ CBN, mặc dù có giá tương tự như PCD, nhưng lại mang lại hiệu quả chi phí vượt trội trong các hoạt động tiện cứng so với các quy trình mài.
Ngành ô tô sử dụng rộng rãi các dụng cụ PCD để gia công khối động cơ, nơi các hợp kim nhôm có hàm lượng silicon 18-22% sẽ làm mòn nhanh chóng các dụng cụ thông thường. CBN được ứng dụng trong sản xuất các bộ phận truyền động, đặc biệt là đối với các hoạt động hoàn thiện cứng bánh răng.
Các nhà sản xuất máy bay sử dụng các dụng cụ PCD để gia công hợp kim titan, nơi độ dẫn nhiệt thấp và độ bền cao của vật liệu sẽ gây ra hỏng hóc thảm khốc cho dụng cụ với các vật liệu kém hơn. Các dụng cụ CBN chứng minh là không thể thiếu để gia công các bộ phận càng đáp từ thép 300M (HRC 52-54).
Trong sản xuất khuôn, các dụng cụ PCD đạt được độ hoàn thiện như gương trên các điện cực than chì, trong khi các dụng cụ CBN duy trì độ ổn định về kích thước khi gia công thép dụng cụ đã tôi như A2 và D2 ở mức độ cứng vượt quá HRC 60.
Việc lựa chọn giữa PCD và CBN đòi hỏi phải phân tích cẩn thận nhiều yếu tố:
Các công nghệ mới nổi hứa hẹn sẽ nâng cao hơn nữa cả hai vật liệu. Các loại PCD có cấu trúc nano cho thấy khả năng chống mài mòn được cải thiện 20-30% trong gia công composite, trong khi các công thức CBN không chứa chất kết dính thể hiện khả năng dẫn nhiệt được cải thiện cho các hợp kim niken khó gia công.
Các ứng dụng ngày càng mở rộng trong năng lượng tái tạo (linh kiện tuabin gió) và sản xuất thiết bị y tế (cấy ghép chỉnh hình) cho thấy sự tăng trưởng liên tục cho cả hai hệ thống vật liệu khi nhu cầu sản xuất ngày càng đòi hỏi các dung sai và hiệu suất vật liệu khắt khe hơn.
Địa chỉ
NO. 24-2 Lingshan Middle Road, thị trấn Xixiashu, quận Xinbei, thành phố Changzhou, Jiangsu, Trung Quốc
Điện thoại
86--17368153006
