Kỹ Thuật Gia Công Với Dao Tiện PCD Và CBN

Dao tiện PCD và CBN hiện nay khá phổ biến trên thị trường, các hãng sản xuất dụng cụ cắt gọt đều có những công nghệ phát triển riêng các dòng dao PCD và CBN riêng cho chính bản thân mình

1/ Dao PCD là gì

PCD là tên gọi ngắn gọn của Polycrystalline Diamond (Kim cương đa tinh thể).

PCD là vật liệu tiên tiến được tạo ra từ việc nung kết các hạt kim cương đã chọn cùng nhau ở áp suất và nhiệt độ cao. Được sử dụng gia công trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: hàng không vũ trụ, công nghiệp sản xuất ô tô, thiết bị điện, công nghiệp chế biến gỗ, chế biến đá…

Ưu điểm của PCD (Kim cương đa tinh thể)

– Dao PCD có độ cứng cao và khả năng chống mài mòn cao, dẫn đến tuổi thọ dao dài hơn, chi phí dao thấp hơn.

– Gia công các bộ phận có độ chính xác cao, tạo ra bề mặt hoàn thiện chất lượng cao, bề mặt gia công sáng bóng.

– Gia công tốc độ cao, thời gian gia công ngắn.

– Lớp phủ kim cương chống mài mòn giúp cải thiện năng suất.

– Tạo ít áp lực hơn trên sản phẩm.

Dụng cụ cắt gọt PCD (Kim cương đa tinh thể) có thể được sử dụng trong nhiều hoạt động khác nhau, chẳng hạn như phay CNC, gia công tạo rãnh, tiện CNC, doa CNC, v.v. Insert PCD phù hợp nhất cho các vật liệu không chứa sắt như:

• Nhôm và hợp kim nhôm
• Đồng, đồng thau và hợp kim đồng
• Vàng, Bạc, Tungsten Carbide, Titan.
• Gốm sứ, polyme sợi cacbon, than chì, nhựa thủy tinh, gỗ…

Dao PCD được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Và tốc độ cắt cũng có thể được thực hiện trong phạm vi rộng.

Trong một số ứng dụng nhất định, tuổi thọ của Dụng cụ PCD sẽ gấp 10 ~ 50 lần dụng cụ cắt bằng hợp kim (carbide). Ngoài ra insert PCD cũng sẽ có những lợi thế tương tự như kim cương tự nhiên trong một số ngành công nghiệp.

2/ Dao CBN là gì

CBN là tên gọi ngắn gọn của Cubic boron nitride.

Vật liệu CBN được thiêu kết ở nhiệt độ cao, áp suất cao cho phép hợp nhất các hạt CBN có kích thước submicron lại với nhau mà không cần chất kết dính để tối đa hóa độ cứng, độ dẫn nhiệt và tạo ra lợi thế của titan và crom coban.

CBN cứng gần gấp đôi Al2O3 và có khả năng chịu nhiệt đến 1,371 độ C trước khi vỡ vụn. Vật liệu này có khả năng cắt thép gió dễ dàng và chính xác, và tốt hơn kim cương trong nhiều ứng dụng.

CBN dùng trong gia công sản xuất đối với những vật liệu có độ cứng cao, vật liệu sau nhiệt với độ cứng khoảng từ 48-72HRC. Độ cứng thấp hơn 48 HRC sẽ làm cho CBN bị mòn quá mức (không thích hợp gia công).

CBN là một loại vật liệu tổng hợp, độ cứng chỉ đứng sau kim cương. Tuy nhiên, không giống như kim cương, CBN phù hợp hơn với nhiệt độ cao với điều kiện cắt khô khi gia công kim loại cứng.

Ưu điểm của CBN (Cubic boron nitride)

– Khả năng chống va đập và mài mòn cao, tuổi thọ gia công cao.

– Bề mặt gia công đạt độ bóng có thể đạt đến mức mài.

– Độ hoàn thiện bề mặt tốt và khả năng kiểm soát kích thước, cho phép gia công đạt dung sai khắc khe.

– Khả năng chịu xoắn, chịu uốn tốt.

– Ứng dụng cho gia công liên tục hoặc gia công va đập mạnh rất tốt.

– Ứng dụng cho gia công thô và gia công tinh.

– Ứng dụng cho gia công thép có hàm lượng cacbon cao hoặc thép sau nhiệt luyên rất tốt.

– Hiệu suất chi phí tuyệt vời. Tuổi thọ của insert CBN có thể gấp hơn 10 lần so với insert carbide và giảm 30%-50% chi phí của dụng cụ cắt.

– Khoảng thời gian giữa các lần thay thế insert dài hơn, giảm thời gian dừng máy do thay dao.Các công cụ CBN cũng đang được sử dụng phổ biến để tiện, khoan, phay, mài mặt các vật liệu cứng, trước đây chỉ có thể được tạo ra bằng cách mài.

– Hiệu quả gia công cao, giúp cải thiện đáng kể công suất thiết bị và giảm đầu tư cố định cho thiết bị.

– Tính phổ phổ thông mạnh mẽ, có thể sử dụng cho cả cắt khô và cắt ướt

Các công cụ CBN cũng đang được sử dụng phổ biến để tiện, khoan, phay, mài mặt các vật liệu cứng, trước đây chỉ có thể được tạo ra bằng cách mài.

Do độ cứng cực cao nên các đá mài được làm bằng CBN có khả năng đạt độ chính xác rất cao. Các đá mài này đòi hỏi sự chỉnh sửa rất ít và có khả năng lấy đi lượng dư đều đặn mà không cần bù mòn đá.

Với công cụ CBN, nó đã giải quyết được rất nhiều vấn đề khó khăn đã từng gặp trong thời gian qua. CBN được sử dụng phổ biến để gia công:

• Thép hợp kim sau nhiệt.
• Thép công cụ cacbon sau nhiệt.
• Thép khuôn sau nhiệt.
• Thép gió tốc độ cao sau nhiệt.
• Thép rèn.
• Gang cầu, Gang xám, vv…

Có thể phân loại CBN ra theo hàm lượng:

• Hàm lượng CBN 50%: Hoạt động tốt nhất ở vật liệu có độ cứng 50-60 HRC, CBN được thiết kế cho các ứng dụng hoàn thiện tốc độ cao với các vết cắt nhẹ và không bị gián đoạn.
• Hàm lượng CBN 60%: Được thiết kế để sử dụng cho các vật liệu có độ cứng 50-60 HRC. CBN được sử dụng tốt nhất cho các ứng dụng thô và hoàn thiện với việc gia công liên tục với sự gián đoạn nhẹ.
• Hàm lượng CBN 65% Hoạt động tốt ở vật liệu có độ cứng 60-65 HRC. CBN này sẽ xử lý một số ứng dụng khó hơn và bị gián đoạn nhiều hơn.
• Hàm lượng CBN 75% sẵn sàng cho các ứng dụng khó khăn nhất. Nó sẽ xử lý các vết cắt bị gián đoạn nặng, vì nó có khả năng chống va đập.

Công cụ kim cương đa tinh thể (PCD) và Công cụ CBN đều có phạm vi ứng dụng và ưu điểm riêng, trước khi chọn công cụ cắt, chúng ta cần tham khảo ý kiến của nhà sản xuất