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CBN - History 
2006-12-8

CBN - History

CBN auf Platz zwei in der Härteskala:
Weil sich Diamanten, die Spitzenreiter in der Härteskala, wegen ihrer großen chemischen Affinität zu Kohlenstoff nicht zum Bearbeiten von Eisenlegierungen eignen, sorgte die Entwicklung der kubischen Bornitride (CBN) und daraus gefertigter Schneiden f¨¹r einen erheblich größeren Anwendungsbereich. Die kubischen Bornitride stehen jetzt, was ihre Härte anbestrifft, an der zweiten Stelle der Skala. Das bedeutet aber immer noch, das bei 1000 ¡ãC die Härte von
Hartmetall bei 25 ¡ãC erreicht wird.

 
Wie auch beim PKD verleiht hier die Kristall-an-Kristall-Bindung eine einheitliche hohe Festigkeit, die im Verbund mit der Festigkeit und Zähigkeit des HM-Trägers CBN best¨¹ckte Werkzeuge gegen¨¹ber den hohen Schnittkräften, die beim Zerspanen harter, zäher Werkstoffe mit großer Zustellung auftreten, beständig macht. Aus dieser Bindung leitet sich auch die hohe Stoßfestigkeit ab, die bei stark unterbrochenem Schnitt notwendig ist. Die CBN-Schicht besitzt eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit - viel höher als die von Carbiden und insbesondere von Schneidkeramik. Dadurch ergibt sich bei fräs- Dreharbeiten eine größere Wärmeableitung als bei Hartmetall- bzw. Schneidkeramikwerkzeugen.
Bei der Bearbeitung von harten, abriebintensiven und zähen Werkstoffen mit hohen Zerspanungsraten können so hohe Temperaturen entstehen, wodurch bei herkömmlichen Schneidstoffen eine Schwächung oder Erweichung eintritt. Bei CBN-Schneidplatten ist das nicht der Fall. Ihre Schneidkante behält ihre Festigkeit und Härte bei Arbeitstemperaturen bis 1000 ¡ãC unvermindert bei. Ebenso ist sie bis 1000 ¡ãC oxidationsfest. Ferner tritt im selben
Temperaturbereich keine chemische Reaktion mit Metallen wie Eisen, Nickel und Kobalt ein.

Relative Abriebfestigkeit

 

Eigenschaften

Kubisches Bornitrid (CBN) ist als das zweithärteste Material nach dem Diamanten bekannt und zeigt, anders als Diamant kaum chemische Reaktion bei der Bearbeitung von Eisenmetallen. Mit Hilfe eines Hochtemperatur-Hochdruck-Verfahrens wird eine dichte homogene Lage aus polykristallinem kubischem Bornitrid auf Hartmetall als Trägermaterial aufgebracht. Dieses polykristalline kubische Bornitrid trägt die Bezeichnung PKD. BZN* -Schneidplatten oder Einsätze wurden entwickelt um Schleifprozesse durch Feinbearbeitung gehärteter Stahlwerkstoffe (HRC 45-68) bei hohen Schnittgeschwindigkeiten von 80-200 m/min. zu ersetzen. Ebensowird BZN* bei der wirtschaftlichen Zerspanung von perlitischem Grauguß sowie harten und legierten Gußsorten.

Merkmale und Anwendungen
 BZN8100 Zähe Sorte 2 my
60% CBN, Keramik-Bindung
Drehen, Schlichten von gehärtetem Stahl
(HRC 45-68)
 BZN8200 Zähe Sorte 2 my
60% CBN, Keramik-Bindung
verbesserte Korn-an-Korn-Bindung
Drehen, Schlichten von gehärtetem Stahl
(HRC 45-68) auch im unterbrochenen Schnitt
 BZN6000 Harte Sorte 2 my
96% CBN, Metall-Bindung
Drehen und fräsen von gesintertem Stahl, perlitischem Grauguß, harten und legierten Gußsorten
 BZN7000 Harte Sorte 15 my
82% CBN, Keramik-Bindung
Schrupp- und Schlichtbearbeitung von perlitischem Grauguß und bedingt auch gehärteter Stahl

Tabelle Schnittdatenempfehlung PKD

Werkstoff

 

Gehärteter Stahl (HRC 45-68)
Werkzeugstähle, Einsatzstähle,
Voll- und unterbrochener Schnitt

Schnittgeschwindigkeit

 

Vordrehen
Fertigdrehen
fräsen

V(m/min)

 

80-130
80-180
70-500

Spantiefe ap (mm)

1,0-2,5
0,1-1,0
0,1-1,0

Vorschub f (mm/U)

0,1-0,5
0,03-0,2
0,05-0,3

8100 X 8200 0
X
6000 X
X
X
7000 0
X
perlitisches Gußeisen Vordrehen
Fertigdrehen
fräsen

500-1000
600-3000
600-5000

0,5-3,0
0,05-0,5
0,5-3,0

0,3-0,6
0,05-0,5
0,1-0,3
    X
X
X

X
X
X

Hartguß
Ni-Hard
chromlegierte Gußsorten
Vordrehen
Fertigdrehen
fräsen

40-100
40-120
100-200

1,0-4,0
0,1-1,0
0,1-2,5

0,1-0,5
0,1-0,3
0,1-0,2
    X
X
X
X
X
X
Hartmetalle
¨¹ber 18% Cobaltgehalt
Vordrehen
Fertigdrehen
fräsen

20-25
20-25
20-25

0,2-1,0
0,1-0,5
0,1-0,6

0,1-0,4
0,1-0,3
0,1-0,3
   

X
X
X

 
Superlegierungen (Inconell, Waspaloy, Colmoloy),
Exotenstähle auf Nickel oder Kobaltbasis
Fertigdrehen
fräsen

80-150
100-200

0,05-0,5
0,1-1,5

0,03-0,2
0,05-0,3
    X
X
X
X
X= besonders geeignet
0= bedingt geeignet
Vorschubwerte beim fräsen = mm / Zahn
Bitte beachten Sie folgende Regel:
geringe Vorsch¨¹be im Bereich 0,03 bis 0,05 in Verbindung mit
geringen Spantiefen im Bereich 0,1 bis 0,2 und hohen Schnittgeschwindigkeiten, verringern die
Standzeit der Schneidwerkzeuge um ein wesentliches.

BZN8100 BZN8200 BZN600 BZN7000
 
 
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