세라믹 공구와 입방질화 브롬 공구의 차이점 및 적용 가능한 가공 재료?
첫째, 세라믹 도구의 유형과 개발
세라믹 공구의 종류와 발전: 세라믹 공구의 가장 두드러진 발전선은 블레이드 인성이 순차적으로 증가하는 것이다. 알루미나 세라믹 공구-복합 알루미나 세라믹 공구-실리콘 질화물 세라믹 공구-입방질화 붕소 공구.
금속 절삭 분야에서는 산화 알루미늄 세라믹 공구와 실리콘 질화물 세라믹 공구를 통칭하여 세라믹 공구라고 합니다. 무기비금속제 재료과학에서 입방질화 붕소는 세라믹 재료에 속하며 입방질화 붕 공구의 출현은 세라믹 공구의 혁명이다. 하남 소재는 국내 최초로 다결정 입방질화물 공구를 연구한 연구소 중 하나로 최근 순수 질화물 소결 도자기 공구를 내놓았으며 인성과 내마모성이 크게 높아졌다.
둘째, 세라믹 공구의 성능 및 금속 절삭에서의 적용.
경질 합금 블레이드에 비해 세라믹 커터는 2000 C 의 고온을 견딜 수 있고, 경질 합금은 800 C 에서 부드러워진다. 따라서 세라믹 커터는 고온에서 화학적 안정성이 더 좋고 고속으로 절삭할 수 있지만 산화 알루미늄 세라믹 공구의 강도와 인성이 낮아 부러지기 쉽다는 단점이 있다. 세라믹 커터는 고온에 견디기 때문에 고온의 고속 절삭에 더욱 유리하다. 도자기의 열전도율이 낮고 고온은 커터 끝에만 있고 고속 절삭으로 인한 열이 부스러기와 함께 사라지기 때문에 대부분의 연구가들은 알루미나 세라믹 커터가 초경합금 절삭 10 배 이상의 선속도로 절삭할 수 있다면 세라믹 공구의 장점이 실제로 드러날 수 있다고 생각합니다.
분쇄에 대한 세라믹 도구의 민감도를 낮추기 위해 지르코니아 또는 탄화 티타늄과 질화 티타늄의 혼합물을 첨가하여 인성과 내충격성을 높이려고 합니다. 이러한 첨가물을 추가했지만 세라믹 공구의 인성은 경질 합금 블레이드보다 훨씬 낮습니다.
알루미나 세라믹 도구의 인성을 향상시키는 또 다른 방법은 재료에 결정 구조나 탄화 규소 위스커를 추가하는 것입니다. 이 특수 위스커의 평균 직경은 1 나노미터, 길이는 20 미크론이며 세라믹의 인성, 강도 및 내열 충격성을 크게 증가시킵니다. 충격 인성에 의해 제한되며 마무리 가공 분야에 사용되었습니다.
산화 알루미늄 세라믹 커터와 마찬가지로 실리콘 질화물 세라믹 커터는 초경합금 블레이드보다 열 경도가 더 높습니다. 내고온성과 기계적 충격성도 좋다. 산화 알루미늄 세라믹 커터에 비해 강재를 가공할 때 화학적 안정성이 부족하다는 단점이 있다. 그러나 회주철은 실리콘 질화물 세라믹 커터로 1450 ft/min 이상의 속도로 가공할 수 있습니다.
세라믹 공구에 적합한 가공 재료: 세라믹 커터는 알루미늄 가공에 사용할 수 없지만 회색 주철, 연성 철, 담금질강 및 일부 비담금질강 및 내열합금에는 특히 적합합니다. 그러나 이러한 재료의 경우 세라믹 커터를 성공적으로 적용하려면 칼날의 모양과 미시적 품질 보증 및 최적의 절삭 매개변수가 필요합니다.
셋째, 입방 질화 붕소 공구의 성능 및 응용
입방 질화 붕소 공구의 경도는 세라믹 커터보다 훨씬 높습니다. 입방질화 붕소 커터는 경도가 높기 때문에 다이아몬드와 함께 재료라고 하며, 일반적으로 RC48 보다 경도가 높은 재질을 가공하는 데 사용됩니다. 고온 경도가 우수합니다 (최대 2000 C). 초경합금 커터보다 바삭하지만 충격 강도와 내파성이 세라믹 칼보다 현저히 높아졌습니다. 현재 입방 질화 붕소 (CBN) 커터는 블랙 금속 가공 분야에서 내마모성이 가장 뛰어난 공구 재료입니다. CBN 공구의 수명은 일반적으로 초경합금 블레이드와 세라믹 공구의 몇 배에서 수십 배에 달하는 것으로 입증되었습니다. 예를 들어, BN-S30 브랜드 입방 질화 붕소 커터로 회철 재료를 가공하는 브레이크 디스크는 600M/min 의 가공선 속도로 초경합금 블레이드보다 2 배 높고 황삭보다 6- 12 배 길다. 또한 연구가 진행됨에 따라 CBN 커터는 다양한 고경도 복합 재료의 가공에 적응할 수 있으며 HRC70 이상의 경도를 가진 탄화텅스텐을 가공할 수 있는 것은 국내에서 처음이다.
또한 BN-S 10, BN-S20 브랜드와 같은 일부 특수 입방질화 붕소 공구는 대량의 황삭의 부스러기 부하를 견딜 수 있으며, 간헐적인 절삭 시 충격과 마무리 시 마모 및 절삭 열을 견딜 수 있어 입방질화 붕소 공구로 황삭강 등 가공이 어려운 재료의 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. HLCBN 시리즈의 BN-K 1 브랜드는 뛰어난 충격 인성으로 광산기계, 야금롤 등 고경도 내마모주물의 금속 가공에 광범위하게 적용된다.
순수 질화 붕소 소결 블레이드: 최신 연구 결과는 순수 질화 붕소 재료로 만든 블레이드이며, CBN 함량은 100% 에 이릅니다. 순수 소결로 형성된 질화 세라믹 커터는 경도와 열전도율이 높기 때문에 경도가 높은 검은색 금속 재질을 절삭할 때 칼날에 일반적인 열 균열 및 단편화 현상이 나타나지 않습니다. 질화 세라믹 공구의 수명은 다른 결합제가 포함된 CBN 소결체에 비해 6 배 이상 연장될 수 있습니다.
입방질화 붕소 공구는 회주철, 다양한 내마모 주철, 주강, 고경도 재질 (예: 경화 공구강, 고속 강철, 베어링 강, 분말 야금강, 고강도 강, 고망간강, 고크롬 주철, 흰색 주철, 오스테 나이트 철, 경질 합금 등) 가공 재료에 적합합니다. ).
넷째, 세라믹 공구와 입방 질화 붕소 공구의 적용 차이
입방질화 붕소는 재료학에서 도자기의 범주에 속하지만, CBN, s in, Al2O3, SiN 의 성질이 다르기 때문에 세라믹 공구의 인성과 경도는 입방질화 붕칼보다 못하다. 따라서 경도와 인성에 따라 절삭 경도가 50HRC 이하인 경우 절삭 깊이와 이송이 작은 강철 가공소재를 경화할 때 세라믹 커터가 더 좋습니다. 입방질화 브롬 커터는 50HRC 이상의 가공소재 경도가 있는 경우에 더 적합합니다. 또한 세라믹 커터와 기존의 상감 질화 붕소 블레이드는 황삭에 거의 사용되지 않으며 BN-S20 과 같은 일부 브랜드의 질화 붕소 블레이드만 황삭과 간헐적인 절삭에 적합합니다.