PCBN刀具作为21世纪的主要换代刀具之一,在工业发达工具使用总量中所占比重越来越大。美国GE公司认为,在工业化,PCBN刀具材料将有6.2亿美元的市场。我国机床工具行业的“十五”规划重点是发展数控机床及其配套部件,2005年国内PCBN刀片需求量已达到66.2万片(折合为30mm的片)。根据市场调查和科学预测,我国PCBN刀具消费总值到2010年可达到5.4亿元。
超薄异形刀片生产
PCBN刀具作为21世纪的主要换代刀具之一,在工业发达工具使用总量中所占比重越来越大。美国GE公司认为,在工业化,PCBN刀具材料将有6.2亿美元的市场。我国机床工具行业的“十五”规划重点是发展数控机床及其配套部件,2005年国内PCBN刀片需求量已达到66.2万片(折合为30mm的片)。根据市场调查和科学预测,我国PCBN刀具消费总值到2010年可达到5.4亿元。
PCBN异形刀片的研制
从1957年美国GE公司研制出立方氮化硼(CBN)单晶粉末、70年代研制成功PCBN刀具至今,经过30多年的发展,PCBN刀具已逐步趋于成熟。PCBN刀具多由PCBN刀片与刀杆或可转位刀片焊接而成,近年来整体式PCBN刀片种类。PCBN刀片是0.5mm左右的PCBN层直接烧结在硬质合金基体上形成的复合整体。这种材料既具有PCBN的高硬度、高热稳定性和高的化学稳定性,同时又具有硬质合金强度好、可焊性好的优点,使PCBN刀具不仅可切削各种硬度的工件,而且也易于生产。PCBN刀片质量的好坏直接影响着刀具切削性能。 2.1 PCBN刀片的烧结 PCBN刀片的制作方法主要有两种:一种是一次聚合法,即直接用六方氮化硼(HBN)一次聚合成高密度的烧结体;另一种是二次聚合法,先合成高密度立方氮化硼(CBN),然后再以其为原料经高温高压烧结成聚晶立方氮化硼。较为普遍的是加入粘结剂的二次聚合法
(2)CBN晶粒的清洁度与颗粒度 CBN晶粒的表面清洁度将直接影响着PCBN的烧结质量,因此在烧结前都要对CBN晶粒进行严格地处理,以去掉晶粒表面的水分及氧化物等杂质。采用的方法主要是在真空或氢气、氨气等还原性气体下加热1~2个小时。否则过多的杂质会影响CBN-CBN颗粒间及CBN与粘结剂间的粘结,使得PCBN刀片强度减小,性能降低。
异形刀片的加工工艺
根据异形刀片加工,我们可以看出目前国内外异形刀片的制造厂商参差不齐,异形刀片质量上有很大的差异,但总体来说国内的异形刀片较国外产品无论从质量上、规格上还是品种上都有一定的差距。 随着研究制造的日益深入,国外异形刀片现已形成系列化,从而带来了应用的化。
异形刀片的质量受到多种因素的影响,其中烧结过程中各种工艺参数的改变,对异形刀片的质量影响大。粘结剂/催化剂材料、基体材料等组成材料,以及颗粒表面清洁度、颗粒度等都决定了异形刀片的性能。以铝化镍作为粘结剂的PCBN复合片导电性好,适于采用低成本电火花进行切割。 由于粘结剂的不同,现在PCBN刀片趋于两种特性:一种是具有高的性,另一种是具有好的抗冲击性。
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