Vật liệu CBN là gì? Đặc điểm và các ứng dụng của CBN
CBN là gì?
CBN là viết tắt của “Cubic Boron Nitride”, có dạng tinh thể lập phương, mà carbon của nó được thay thế bằng Boron và Nitrogen. Đối với hầu hết các trường hợp, hạt CBN là đơn tinh thể. Tuy nhiên, cũng có thể sử dụng lưới CBN đa tinh thể, khiến cho các cạnh cắt sắc nét hơn và dễ dàng tạo hình mảnh cắt hơn.
CBN là vật liệu cứng thứ hai chỉ sau kim cương, tuy nhiên nó có khả năng chống mài mòn và chịu nhiệt độ cao tốt hơn kim cương. Do đó mà CBN lại hơn kim cương khi gia công ở nhiệt độ cao và trong thời gian dài. Nó được tổng hợp lần đầu vào cuối thập niên 1950 và cho đến nay thì CBN vẫn luôn là một vật liệu tuyệt vời để chế tạo các dụng cụ cắt gọt, nhất là trong các ứng dụng mài, tiện vật liệu độ cứng cao.
Các đặc điểm của CBN
CBN
và kim cương tự nhiên khá giống nhau về kiểu cấu trúc mạng tinh thể lập phương và cùng có độ dẫn nhiệt cao. Tuy vậy thì chúng cũng có những tính chất rất khác biệt. Chẳng hạn như kim cương thiên về graphit hóa và dễ bị oxy hóa trong không khí, có phản ứng với các phôi vật liệu chứa sắt ở nhiệt độ cao, ngược lại, CBN ổn định ở nhiệt độ cao và có thể gia công dễ dàng các chi tiết chứa sắt. Lý do là bởi vì khi chế tạo CBN, carbon được thay thế bằng Boron và Nitrogen, khiến cho CBN có thể chịu được nhiệt cắt rất cao lên tới 1371 °C. Do đó, việc sử dụng dụng cụ cắt CBN để cắt các phôi có chứa sắt là một lựa chọn tối ưu.
Do độ cứng rất cao của CBN mà dụng cụ cắt CBN có khả năng gia công đạt độ chính xác rất cao. CBN có khả năng lấy đi lượng dư đều đặn mà không cần bù mòn đá khi gia công. CBN cũng dùng để cắt nguội và chịu được hóa chất đối với tất cả các muối vô cơ và hợp chất hữu cơ. Và bởi tác động cắt nguội nên rất ít hoặc không có sự hư hỏng bề mặt chi tiết gia công.
Tóm lại, CBN có những tính chất sau:
- Độ cứng cực kỳ cao, khoảng 4700 Knoop Hardness, chỉ sau kim cương, có độ cứng 8000 đến 9000 Knoop Hardness.
- Độ dẫn nhiệt cao.
- Tính chống mài mòn cực tốt.
- Tính trơ hóa học tốt.
Đặc điểm kỹ thuật tổng thể của CBN:
- Tỉ trọng 3,48g/cm3
- Độ cứng 75-90 GPa
- Ổn định nhiệt 1573-1673K
- Dẫn nhiệt 1,3 kW/m·K
- Độ nóng chảy 3500K (10,5 MPa)
Ứng dụng của CBN
Do quá trình chế tạo CBN không đơn giản, đòi hỏi công nghệ cao và nhiều chi phí, cho nên CBN chủ yếu được dùng để chế tạo các mảnh cắt có kích thước nhỏ, đáp ứng cho một số ứng dụng gia công sau:
- Tiện: CBN được sử dụng bằng cách thêm vào đầu của mảnh cắt dùng trên các dao tiện. Một số CBN đúc nguyên khối, nhưng chi phí rất cao.
- Mài, cắt: CBN cũng thích hợp để tăng cường độ cứng, độ bền cho dao mài và độ sắc cho các lưỡi cắt để cắt tốt hơn, cũng như kéo dài tuổi thọ dụng cụ.
- Phay: CBN cũng được sử dụng cho các mảnh cắt trên những dao phay gắn mảnh.
Lợi ích khi sử dụng các dụng cụ cắt CBN
Dụng cụ cắt CBN mang đến nhiều lợi ích trong gia công cơ khí, bao gồm:
- Tăng hiệu suất cắt: với độ cứng cao từ CBN, chúng có thể cắt được nhiều loại vật liệu cứng khác nhau, tăng năng suất và hiệu suất gia công.
- Tăng tuổi thọ dụng cụ cắt: tính chất của CBN giúp tăng tuổi thọ của dụng cụ cắt lên rất nhiều, hơn hẳn những dụng cụ cắt thông thường và carbon.
- Giảm chi phí sản xuất: đối với sản xuất hàng loạt, CBN giúp cắt dễ dàng hơn, nhanh hơn và sử dụng lâu dài hơn, do đó giảm đáng kể chi phí sản xuất trong thời gian dài.
CBN là vật liệu tổng hợp có nhiều tính chất tối ưu cho khả năng cắt gọt. Với việc lựa chọn dụng cụ CBN phù hợp cho vật liệu và ứng dụng gia công của bạn, có thể mang đến nhiều hiệu quả đối với quá trình sản xuất gia công, mang đến nhiều lợi nhuận kinh tế với những sản phẩm chất lượng cao từ quá trình gia công bằng các dụng cụ cắt CBN.
Tinh Hà chuyên cung cấp các mảnh cắt CBN hãng Sumitomo Nhật Bản
Công ty Tinh Hà chúng tôi là đại lý ủy quyền hãng dụng cụ cắt gọt Sumitomo tại Việt Nam. Chúng tôi mang đến cho quý khách những sản phẩm dụng cụ cắt tốt nhất của Sumitomo gồm các loại dao tiện, dao phay, khoan, dụng cụ cắt rãnh ren… Trong đó bao gồm nhiều loại mảnh cắt CBN với nhiều loại lớp phủ khác nhau. Vui lòng xem chi tiết các dòng CBN tại đây.
Liên hệ ngay Tinh Hà qua Hotline 0945 275 870 để được tư vấn, hỗ trợ và báo giá các dụng cụ cắt CBN hãng Sumitomo Nhật Bản.
