Nezařazené | 6. 6. 2017

Břitové destičky s vrstvou PCBN

Na stupnici tvrdosti řezných materiálů je PCBN (Polycrystalline cubic boron nitride) druhým nejtvrdším materiálem po umělém diamantu. Oba tyto materiály se používají v pájené vrstvě aplikované na vyměnitelných břitových destičkách u těch nejvýkonnějších a nejtrvanlivějších řezných nástrojů. I když každý na dost rozdílné jakosti obráběných materiálů.

PCBN kromě své vysoké výkonnosti má ještě dobrou chemickou stabilitu a odolnost proti tepelným rázům. Kromě určité předepsané hranice tvrdosti obráběného materiálu od kdy PCBN používat (45 HRC a výše), vyžaduje také dostatečně vysokou řeznou rychlost.

Firma ISCAR nabízí široký rozsah jakostí PCBN pro soustružení tvrdých a kalených materiálů. Tedy pro tak zvané HPT aplikace (Hard Part Turning). Mluvíme-li tedy o metodě HPT, jedná se o soustružení materiálů jako je kalená ocel (45 až 68 HRC), superslitiny, sinterované materiály a tvrdá šedá litina.

Všeobecně lze vyměnitelné destičky ISCAR PCBN určené pro obráběcí aplikace HPT rozdělit do dvou hlavních skupin:

1. S pájenou vrstvou PCBN – základem je karbidová destička s napájenou vrstvou na rozích nebo pokrytou celou horn vrstvou (pro dokončovací operace)
2. Monolitní PCBN destičky – pro více výkonné operace soustružení

Typy destičkek s PCBN

V nedávné době začal ISCAR dodávat na trh novou generaci destiček PCBN i s dostatečně účinným utvařečem. Při používání destiček s plochým čelem (bez utvařeče) vznikají často dlouhé nepřerušované třísky. Ty mohou ohrožovat obsluhu na zdraví, zdržují proces výroby a poškozují povrch obrobku.

Bez utvařeče S utvařečem HF S utvařečem HM

 

Oproti tomu nové destičky s utvařečem typu HF nebo HM produkují krátké segmenty třísky i při různých hloubkách řezu. Úplně je tím vyřešen problém s nekontrolovanou tvorbou dlouhých třísek.

Proč jsou destičky s PCBN dobrým řešením pro obrábění tvrdých materiálů?

Kubický nitrid boru je význačný svojí tvrdostí 4 500 HV, vysokou tepelnou vodivostí a chemickou stabilitou při vysokých teplotách. Tyto vlastnosti umožňují obrábět tvrdé a kalené materiály při vysokých řezných parametrech. Navíc vysoká odolnost PCBN proti opotřebení zaručuje výrazně vyšší životnost břitu, tím i dlouhodobou rozměrovou stálost a požadovanou drsnost povrchu obrobku. Všechny destičky ISCAR PCBN jsou kompletně broušeny a splňují nejvyšší požadavky na rozměrovou přesnost. Jednou z výhod obrábění tímto řezným materiálem je možnost dosažení takové kvality drsnosti povrchu, že je někdy možné vypustit zdlouhavou operaci broušení. Tím lze výrazně snížit výrobní čas součásti a zlepšit ekonomiku výroby. To se ve stále větší míře také ve většině provozu děje, právě z důvodů ekonomiky výroby Nové PCBN destičky ISCAR mohou být opatřeny utvařečem HF nebo HM a dostatečně řeší problematiku tvorby třísky i při různých hloubkách záběru.

Aplikační rozsah utvařečů HF a HM

Přehled jakostí PCBN

Jakosti řezných materiálů PCBN

ISCAR nabízí široký rozsah jakostí. Každá je vyvinuta a určena pro specifické podmínky a spektrum aplikace. Od kontinuálního řezu až po přerušovaný řez.

Specifikace jakostí PCBN pro obrábění kalených ocelí

IB50: Nepovlakovaná jakost s obsahem 50 % CBN složená z jemného substrátu se speciálním pojivem. Určena pro použití při dokončovacích operacích kalených ocelí při středních a vyšších rychlostech a kontinuálním řezu. Vyznačuje se vysokou odolností proti opotřebení a velmi vysokou kvalitou drsnosti obrobené plochy.

IB10H: Nepovlakovaná jakost s obsahem 53,5 % CBN složená z extra jemného substrátu a speciálního pojiva. Určena pro použití při dokončovacích operacích kalených ocelí při středních a vyšších rychlostech a kontinuálním nebo mírně přerušovaném řezu. Vyznačuje se vysokou odolností proti opotřebení a velmi vysokou kvalitou drsnosti obrobené plochy.

IB20H: Nepovlakovaná jakost s obsahem 65 % CBN složená z jemného a středně hrubého substrátu a speciálního pojiva. Určena pro použití při dokončovacích operacích kalených ocelí při středních řezných rychlostech a kontinuálním nebo středně přerušovaném řezu. Vyznačuje se dobrým poměrem odolnosti opotřebení a odolnosti nárazu.

IB55: Nepovlakovaná jakost s obsahem 60 % CBN složená z jemného substrátu se speciálním pojivem. Určena pro použití při dokončovacích operacích kalených ocelí při středních řezných rychlostech a kontinuálním nebo středně přerušovaném řezu. Velmi dobrá pevnost při středních hodnotách posuvů a hloubkách záběru.

IB10HC: Jakost s PVD povlakem s obsahem 53,5 % CBN složená z extra jemného substrátu se speciálním pojivem. Určena pro dokončovací operace kalených ocelí při vysokých řezných rychlostech a kontinuálním nebo mírně přerušovaném řezu. Vyznačuje se vysokou odolností proti vydrolování a vysokou kvalitou drsnosti povrchu obrobené plochy.

IB25HC: Jakost s PVD povlakem s obsahem 75 % CBN složená z hrubozrnného substrátu a speciálního pojiva. Určena pro dokončovací operace kalených ocelí při vysoké řezné rychlosti a středním až těžkém přerušovaném řezu. Velmi dobrá pevnost a odolnost nárazům.

IB25HA: Jakost s PVD povlakem s obsahem 65 % CBN složená ze středně a hrubozrnného substrátu a speciálního pojiva. Určena pro všeobecné použití dokončovacích operací kalených ocelí při kontinuálním až středně těžkém přerušovaném řezu při středních hodnotách řezné rychlosti. Vyznačuje se dobrým poměrem odolnosti opotřebení a odolnosti nárazu. Destičky se vyrábějí s utvařeči HF & HM.

Specifikace jakostí PCBN pro obrábění litiny a kalených ocelí

IB90: Nepovlakovaná jakost s obsahem 90 % CBN složená ze středně hrubého substrátu a speciálního pojiva. Určená pro dokončovací operace na litině při vysokých řezných rychlostech, při středních rychlostech na kalené oceli s těžším přerušovaným řezem. Velmi dobrá pevnost a odolnost nárazům.

IB90A: Monolitní nepovlakovaná jakost s obsahem 90 % CBN složená z hrubého substrátu a speciálního pojiva. Určená pro polohrubovací a hrubovací operace litiny při vysokých řezných rychlostech. Vyhovuje podmínkám přerušovaného řezu na litině i kalené oceli.Velmi dobrá pevnost a odolnost nárazům.

Specifikace jakostí PCBN pro super slitiny a sinterované kovy

IB05S: Nepovlakovaná jakost s obsahem 95 % CBN složená ze super jemného substrátu a speciálního pojiva. Určená pro dokončovací operace s kontinuálním řezem na sinterovaných kovech při vysokých řezných rychlostech. Vyznačuje se vysokou tvrdostí a velmi vysokou kvalitou drsnosti povrchu.

IB10S: Nepovlakovaná jakost s obsahem 95 % CBN složená z jemného substrátu a speciálního pojiva. Určená pro dokončovací operace na sinterovaných kovech při vysokých řezných rychlostech a také obrábění sedel ventilů a titanových slitin při kontinuálním až mírně přerušovaném řezu. Vyznačuje se vysokou tvrdostí a odolností opotřebení.

Volba řezné hrany

Pro metodu soustružení tvrdých materiálů (Hard Part Turning) je úprava řezné hrany důležitou podmínkou. Účelem je zpevnit destičku broušením a úzkou negativní fazetkou na řezné hraně. Plus další lehké úpravy jako je třeba doplňkové honování.

Úprava řezné hrany ISCAR PCBN destiček pro obrábění kalené oceli

1. Fazetka (sražení) pod úhlem 10 °– 15 ° a honování na řezné hraně zpevňuje břit a zvyšuje odolnost destičky pro operace soustružení tvrdých materiálů při nepřerušovaném řezu.
2. Fazetka pod úhlem 15 °– 25 ° a honování na řezné hraně
zpevňuje břit a zvyšuje odolnost destičky s určením pro kontinuální a mírně přerušovaný řez. První volba destiček s PCBN vrstvou pro všeobecné použití.
3. Fazetka pod úhlem 25 °– 35 ° a honování na řezné hraně zpevňuje břit e přináší celkové zpevnění destičky. Tu je možné použít pro střední a těžké přerušované řezy a nestabilní podmínky obrábění.
4. Honovaná hrana bez fazetky (na objednávku). Aplikace honování na povrchu destičky PCBN pomůže zvýšení pevnosti řezné hrany, snížení náchylnosti k vyštipování nebo lomu. Doporučuje se používat při aplikacích, kdy je požadována vysoká kvalita povrchu a rozměrová přesnost. Takto upravené destičky se používají zejména pro nepřerušovaný řez. Všeobecně se doporučuje zajistit takový rozsah posuvu, aby jeho hodnota přesahovala šířku honované plochy.

Úprava řezné hrany ISCAR PCBN destiček pro obrábění litiny

Fazetka pod úhlem 15 °– 25 ° bez použití honování řezné hrany. Je osvědčená úprava pro obrábění litiny. Je tak zajištěna ostrá řezná hrana, vhodná pro obrábění takových materiálů.

Úprava řezné hrany ISCAR PCBN destiček pro obrábění super slitin a sinterovaných kovů

Fazetka pod úhlem 15 °– 25 ° s použitím honování na řezné hraně (0,01– 0,02 mm) je nejoptimálnější úprava pro obrábění sinterovaných kovů a super slitin. Kombinace obojího procesu úpravy zajistí optimální ostrost řezné hrany, požadované pro obrábění takových typů špatně obrobitelných materiálů.

www.iscar.cz