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Herstellungsprozess eines Werkzeugs aus kubischem Bornitrid (CBN).

1. Reinigungsmethode für Rohstoffe

Weil WBN, HBN, Pyrophyllit, Graphit, Magnesium, Eisen und andere Verunreinigungen im CBN-Pulver verbleiben;Darüber hinaus enthalten es und das Bindemittelpulver adsorbierten Sauerstoff, Wasserdampf usw., was sich ungünstig auf das Sintern auswirkt.Daher ist die Reinigungsmethode der Rohstoffe eines der wichtigen Bindeglieder, um die Leistung synthetischer Polykristalle sicherzustellen.Während der Entwicklung verwendeten wir die folgenden Methoden, um das CBN-Mikropulver und das Bindematerial zu reinigen: Zuerst behandelten wir das CBN-Emblempulver mit NaOH bei etwa 300 °C, um Pyrophyllit und HBN zu entfernen;Dann kochen Sie Perchlorsäure, um Graphit zu entfernen;Zum Schluss kochen Sie HCl auf der elektrischen Heizplatte, um das Metall zu entfernen, und waschen Sie es mit destilliertem Wasser bis zur Neutralität.Co, Ni, Al usw., die zum Verbinden verwendet werden, werden durch Wasserstoffreduktion behandelt.Anschließend werden CBN und Bindemittel in einem bestimmten Verhältnis gleichmäßig gemischt, in die Graphitform gegeben und in einen Vakuumofen mit einem Druck von weniger als 1E2 geschickt und 1 Stunde lang auf 800 bis 1000 ° C erhitzt, um den Schmutz und den adsorbierten Sauerstoff zu entfernen und Wasserdampf an seiner Oberfläche, so dass die CBN-Kornoberfläche sehr sauber ist.

Hinsichtlich der Auswahl und Zugabe von Bindungsmaterialien lassen sich die derzeit in CBN-Polykristallen verwendeten Arten von Bindemitteln in drei Kategorien zusammenfassen:

(1) Metallbindemittel wie Ti, Co, Ni.Cu, Cr, W und andere Metalle oder Legierungen erweichen bei hohen Temperaturen leicht, was sich negativ auf die Werkzeuglebensdauer auswirkt.

(2) Keramikbindungen wie Al2O3 sind hochtemperaturbeständig, weisen jedoch eine geringe Schlagzähigkeit auf und das Werkzeug kann leicht zusammenbrechen und beschädigt werden.

(3) Cermet-Bindungen, wie z. B. feste Lösungen, die aus Carbiden, Nitriden, Boriden und Co, Ni usw. gebildet werden, lösen die Mängel der beiden oben genannten Arten von Bindungen.Die Gesamtmenge an Bindemittel muss ausreichend, aber nicht zu groß sein.Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die Verschleißfestigkeit und die Biegefestigkeit von Polykristallen eng mit der durchschnittlichen freien Weglänge (Dicke der Bindungsphasenschicht) zusammenhängen. Wenn die durchschnittliche freie Weglänge 0,8 bis 1,2 μM beträgt, ist das polykristalline Verschleißverhältnis am höchsten Die Bindemittelmenge beträgt 10 % bis 15 % (Massenverhältnis).

2. Der Werkzeugembryo aus kubischem Bornitrid (CBN) kann in zwei Kategorien unterteilt werden
Eine besteht darin, die Mischung aus CBN und Bindemittel sowie der Hartmetallmatrix in einen Molybdänbecher zu geben, der durch die Abschirmschicht aus Salzkohlenstoffrohren getrennt ist

Die andere besteht darin, den polykristallinen CBN-Fräserkörper ohne Legierungssubstrat direkt zu sintern: Verwenden Sie die sechsseitige Oberpresse und die Seitenheizungsanordnung.Setzen Sie das gemischte CBN-Mikropulver zusammen, halten Sie es eine bestimmte Zeit lang unter einem bestimmten Druck und einer bestimmten Stabilität, lassen Sie es dann langsam auf Raumtemperatur fallen und entladen Sie es dann langsam auf Normaldruck.Der polykristalline CBN-Messerembryo wird hergestellt

3. Geometrische Parameter des Werkzeugs aus kubischem Bornitrid (CBN).

Die Lebensdauer von Werkzeugen aus kubischem Bornitrid (CBN) hängt eng mit seinen geometrischen Parametern zusammen.Durch den richtigen Winkel vorne und hinten kann die Schlagfestigkeit des Werkzeugs verbessert werden.Spanabfuhrkapazität und Wärmeableitungskapazität.Die Größe des Spanwinkels beeinflusst direkt den Spannungszustand der Schneidkante und den inneren Spannungszustand der Klinge.Um eine übermäßige Zugbeanspruchung durch mechanische Einwirkung auf die Werkzeugspitze zu vermeiden, wird im Allgemeinen der negative Frontwinkel (- 5 ° ~ - 10 °) verwendet.Um gleichzeitig den Verschleiß des hinteren Winkels zu verringern, betragen der Haupt- und Hilfshinterwinkel 6 °, der Radius der Werkzeugspitze beträgt 0,4 – 1,2 mm und die Fase ist glatt geschliffen.

4. Inspektion von Werkzeugen aus kubischem Bornitrid (CBN).
Zusätzlich zur Prüfung des Härteindex, der Biegefestigkeit, der Zugfestigkeit und anderer physikalischer Eigenschaften ist es notwendiger, ein Hochleistungselektronenmikroskop zu verwenden, um die Oberflächen- und Kantenbearbeitungsgenauigkeit jeder Klinge zu überprüfen.Als nächstes folgt die Maßprüfung, die Maßgenauigkeit, der M-Wert, die geometrische Toleranz, die Rauheit des Werkzeugs und dann die Verpackung und Lagerung.

 


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 23. Februar 2023