Токарные пластины со вставками PCBN/PCD

Виды пластин с PCBN (поликристаллический кубический нитрид бора) /PCD (поликристаллический алмаз), их преимущества и недостатки

Немного теории

При точении твердых материалов, сплавов, «хитрых» сталей, в том числе закаленных и шарикоподшипниковых, зачастую не обойтись без специального режущего инструмента – пластин со вставками или слоями из кубического нитрида бора.

Точение цветных металлов также требует специального инструмента. Мягкий материал обрабатывается на больших скоростях твердыми пластинами, что предотвращает вырывание материала, обеспечивает нужное качество и гладкость поверхности.

Этим требованиям соответствуют  пластины со вставками из поликристаллического алмаза (PCD).

Существуют также токарные пластины, изготовленные полностью из сверхтвердых материалов. 

PCBN поликристаллический кубический нитрид бора (эльбор, КНБ, кубонит и пр.) − сверхтвердый материал, аналоги в природе отсутствуют. Твердость 10 по шкале Мооса, что ближе всего к алмазу. Микротвердость 80 000-90 000 МПа, стойкость к температуре 1100-1500 °C. Высокая химическая стойкость, ударная прочность. Свойства КНБ зависят от исходных материалов и технологии изготовления.

PCD поликристаллический алмаз – сверхтвердый материал, композит с частицами алмаза, спеченными с металлической основой. Микротвердость до 100 000 МПа, стойкость к температуре 450-1000°C.

Применение пластин с PCBN и PCD

Пластины с кубическим нитридом бора рекомендуется использовать для точения материалов твердостью от 30 до 90 HRC (чугун, композиты HB ≥ 200). При обработке пластинами с КНБ может быть достигнута шероховатость поверхности до 0,3 Ra.

Пластины с поликристаллическим алмазом могут обеспечивать шероховатость до 0,4-0,8 Ra, рекомендуются для мягких материалов (цветные металлы), когда требуется обеспечить высокое качество обрабатываемой поверхности, высокую производительность, высокую стабильность за счет высокой стойкости и долговечности режущей кромки.

Преимущества пластин из PCBN и PCD

Объективно, такие пластины не могут стоить дешево. Хотя токари иногда удивляются, что цена одной пластины сопоставима со стоимостью целой коробочки.

Однако у пластин из сверхтвердых материалов есть ряд важных достоинств:

• Высочайшая стойкость, в том числе к высоким температурам.
• Долгий срок службы, а при наличии нескольких рабочих граней, срок использования инструмента увеличивается в разы.
• При режимах резания можно использовать точение на хорошую глубину, срезая за один проход  большие объемы материала.
• Высокая гладкость и низкая шероховатость обрабатываемой поверхности, благодаря чему можно миновать операцию шлифовки.
• Можно использовать высокие и сверхвысокие скорости резания, высокие подачи.
• Увеличение производительности и сокращение издержек на производстве.
• Способность обрабатывать сложные материалы, с высокими требованиями к качеству поверхности.
• Некоторые виды пластин легко стоят на удар, спокойно выдерживая режимы резания с прерыванием (например, цельные и с напайками).

Минусы токарного инструмента из PCBN и PCD

Стоимость пластин со вставками или полностью из PCBN и PCD не завышена, а полностью оправдана, поэтому мы не будем записывать в недостатки такого инструмента высокую цену.

К субъективным минусам пластин из PCD мы отнесли:

1. Недостаточная химическая стабильность поликристаллического алмаза, особенно при высоких температурах.
2. PCD легко растворяется в железе, поэтому не подходит для материалов с этим компонентом.
3. Инструмент с поликристаллическим алмазом имеет ограниченный спектр применения. Рекомендуется в основном для цветных материалов, композитов и пластиков с металлической матрицей. Возможна чистовая обработка титана, но с подачей СОЖ.

Минусы режущего инструмента из PCBN:

1. В пластинах с напайкой место стыковки может быть уязвимым, поэтому важно выбирать производителя инструмента, который уделяет этому аспекту повышенное внимание. Под брендом InTool выпускаются качественные пластины с напайками, поэтому мы с уверенностью рекомендуем нашу продукцию.
2. Пластины с напайками из PCBN лучше стоят на удар, чем пластины со вставками.
3. Пластины с несколькими вставками стоят обычно дороже, чем пластины с односторонними одиночными напайками.

Типы пластин из поликристаллического алмаза и кубического нитрида бора

В ассортименте магазина CNCMagazine основную массу режущих пластин из PCD и PCBN занимает продукция китайского завода Gesac и продукция нашего бренда InTool, поэтому мы рассмотрим типологию на этом примере.

1. Цельные пластины из PCD/PCBN
2. Пластины с напайной вставкой из PCD/PCBN
3. Пластины со вставкой из PCD/PCBN

Бывают еще пластины с покрытием из кубического нитрида бора.

Особенности цельных пластин PCBN/PCD:
Высокая стойкость на удар, подходят для прерывного резания. Превосходная теплопоглощающая способность. Могут использоваться обе стороны пластины. Разрешено использовать при очень высоких температурах. Подходят для черновой обработки с большой глубиной резания. Низкая «цена за кромку»
Особенности пластин со вставками PCBN/PCD:
Больше рабочих кромок, можно использовать обе стороны пластины. Вставка обычно расположена на 2-4 рабочих кромках, с двух сторон, в отличие от напайки, которая может быть установлена только на одной кромке, с одной стороны. Широкий ассортимент типов пластин. Подходят для глубокого резания. Экономичность пластины.
Особенности пластин с напайкой PCBN/PCD:
Напайка обычно расположена с одной стороны, на одной,  двух или трех кромках. Высокая точность и отличная стойкость к ударной нагрузке. Широкий выбор типов пластин. Экономичность пластины.

Итоги

Итак, режущие пластины на основе или со вставками из PCD и PCBN – это экономически выгодное решение, если нужно обрабатывать сложные материалы, повысить производительность и гарантировать высокое качество выпускаемой продукции.

Мы предлагаем сменные токарные пластины из кубического нитрида бора и синтезируемого алмаза производства InTool, Gesac и Pulcut. Это отличные китайские пластины, по доступной конкурентной цене.

Большой склад.
Доставка до МСК 1-2 дня, до СПб 2-3 дня, по России и СНГ от 3-4 дней.
Вопросы и заявки: sales@cncmagazine.ru, 8 (800) 555-4116