Sumitomo의 바인더리스 CBN 및 PCD가 절삭 공구의 새로운 표준을 설정하는 방법

때때로 여러 공구 교체가 필요한 까다로운 가공 작업의 경우 공구 수명을 연장하는 내구성 있는 공구가 매우 바람직합니다. 다음은 Sumitomo의 무 바인더 CBN 및 바인더리스 PCD 도구가 난삭재 작업을 위해 오래 지속되는 하드 절삭 옵션을 제공하는 방법입니다.

Sumitomo는 항상 제품 라인 현대화에 전념해 왔습니다.

연구 개발 노력의 최신 제품은 최종 사용자에게 티타늄 합금과 같이 난삭재를 가공할 때 더욱 다양한 기능을 제공하는 절삭 공구 세트입니다.

Sumitomo의 엔지니어들은 바인더가 없는 CBN(입방정 질화붕소) 및 바인더가 없는 PCD(다결정 다이아몬드) 도구를 만드는 데 성공했습니다.

이 제품은 금속 바인더 재료를 사용하지 않고 나노미터 또는 서브마이크론 수준의 입자를 직접 결합합니다. 이 "바인더리스" 기술은 기존 CBN/PCD보다 더 단단하고 열전도율이 더 우수하여 효율성을 높이고 생산성, 공구 수명 및 다용도성을 중시하는 기계 작업자에게 큰 이점을 제공합니다.

Sumitomo Electric Carbide의 애플리케이션 엔지니어인 George Schendel은 "고객은 항상 더 오래 지속되고 더 나은 마감을 남기며 더 적은 비용으로 사용할 수 있는 도구를 요구합니다."라고 말합니다.

"그래서 개발자들은 이점이 있을 것이라고 생각했기 때문에 바인더 없이 제품을 생산하는 것이 항상 목표였습니다."라고 그는 덧붙입니다. "바인더는 절삭 공구 재료의 약한 연결 고리이지만 우리 과학자들이 현재 솔루션을 제시할 때까지 아무도 이를 수행할 수 없었습니다."

바인더리스 CBN 및 PCD의 과학

새로 개발된 공정에서 Sumitomo 엔지니어는 이전 입자 크기보다 100배 더 작고 컴팩트하게 배치될 수 있는 작은 탄소 결정 입자를 개발했습니다. 이 입자들은 결합재 없이 서로 직접 결합되어 매우 높은 경도를 제공합니다.

“금속 바인더 재료를 사용하는 전통적인 방법은 절삭날에 불순물을 도입합니다. 따라서 제품이 바인더 없이 만들어지면 매우 순수한 최첨단을 갖게 되고 더 오래 지속되므로 사용자에게 매우 비용 효율적일 수 있습니다.”라고 Schendel은 말합니다.

재료를 소결할 때 이 작은 입자 사이의 입방 격자가 서로 얽혀 있고 입자 크기가 실제로 커집니다. 그것들은 우리가 다른 기존 제품에서 제공하는 것보다 여전히 훨씬 작은 더 큰 입자로 자라지만 이러한 입자가 서로 결합하고 입방 격자 인터레이스가 매우 강해집니다.”라고 Schendel은 말합니다.

그는 이러한 유형의 절삭 공구의 궁극적인 목적은 절삭 ​​공구를 단단하게 만드는 것이라고 설명합니다. 그래서 재료를 합성하기 위해 기존의 도구에서 바인더를 사용하면 재료 입자 사이의 결합이 약해져서 도구 인서트가 실패할 수 있고 절삭날이 모양을 잃을 수 있는 곳이 있습니다. 더 이상.

"바인더를 사용하지 않음으로써 우리는 곡물 자체보다 곡물 사이의 결합을 더 강하게 만들어 절단 재료의 특성을 향상시킵니다."라고 Schendel은 말합니다.

바인더리스 재료 응용

Sumitomo의 두 가지 바인더리스 제품은 다음과 같습니다.

바인더리스 CBN(NCB100):

• 티타늄 합금, 코발트 크롬 합금, 초경합금 및 기타 난삭재의 고효율 마감 처리에 이상적입니다.
• 또한 이 도구는 탁월한 치수 정확도와 감소된 표면 거칠기, 최적의 비용 효율성으로 이어지는 대폭 개선된 도구 수명을 제공합니다.

바인더리스 PCD(NPD10/DA90):

• 초경 및 단단하고 부서지기 쉬운 재료(주로 텅스텐 카바이드 및 초경합금)의 정삭 가공에 가장 적합합니다.
• 장기간 우수한 치수 정확도를 유지합니다.
• 내마모성이 우수한 나노 다결정 다이아몬드로 초경의 고정밀 가공을 실현합니다.
• 기존 다이아몬드 공구에 비해 인덱싱해야 하는 공구의 횟수를 크게 줄여 작업 효율성을 높이고 총 비용을 절감합니다.

위에서 언급했듯이 CBN은 티타늄 및 티타늄 합금에 매우 유용하며 PCD는 현재 대부분의 사람들이 연삭하는 텅스텐 카바이드 및 초경합금과 같은 단단하고 취성인 재료에 사용됩니다.

"NPD10 무 바인더 PCD 절삭날을 사용하여 카바이드 엔드밀을 절단할 수 있으며 일부 다이캐스트 제조업체는 이를 카바이드 펀치에 사용하는 반면 렌즈 캐비티 또는 렌즈 몰드를 만드는 회사는 렌즈의 실제 캐비티를 절단하는 데 사용합니다." 말한다. "일반적으로 해당 블록을 제조하려면 연삭을 사용해야 하지만 이제 직접 절단을 수행할 수 있습니다."

새로운 바인더리스 기술은 훨씬 더 나은 공구 수명을 가능하게 하기 때문에 최종 사용자의 처리량을 증가시키며 이는 상당한 수준이라고 Schendel은 설명합니다.

"사이클 시간을 단축함으로써 제조업체는 더 빠르게 작업을 실행할 수 있고 하루에 더 많은 부품을 생산할 수 있으므로 수익이 증가합니다."라고 그는 말합니다. "또는 작업 공장에서 더 작은 단위의 작업을 더 빨리 완료하여 다음 작업에 기계를 사용할 수 있게 하여 매년 더 많은 부품을 공급받을 수 있다는 점은 항상 큰 장점입니다."

그리고 공장의 생산성이 향상되면 기계 작업자가 많이 필요하지 않습니다. "따라서 지금 직원을 찾는 데 어려움이 있는 경우 이 도구를 사용하면 더 적은 수의 인력으로 더 많은 것을 생산할 수 있습니다."

항공우주, 의료 산업에 대한 이점

바인더리스 CBN 및 PCD 도구는 특정 산업 분야에서 사용됩니다.

예를 들어 바인더가 없는 CBN 도구는 항공우주 및 의료 산업에서 주로 사용됩니다. 항공 우주는 티타늄과 티타늄 합금을 많이 사용합니다. 의료 산업에서도 무릎 및 고관절과 같은 품목에 티타늄과 코발트 크롬을 사용합니다.

이러한 산업 분야의 부품을 생산하는 데 비용이 많이 들 수 있으므로 도구의 성능을 통해 부품당 비용을 줄이면 이러한 고객이 전반적인 비용 절감에 도움이 될 수 있습니다.

Sumitomo의 NCB100 바인더리스 CBN을 사용한 티타늄 합금 선삭의 테스트 절단 결과는 다음과 같습니다.

• 일관된 칩 컨트롤과 오래 지속되는 인선으로 인해 공구는 초경을 사용하여 현재의 안정적인 정삭 공정을 대체할 수 있는 훌륭한 후보입니다.
• 3배 더 긴 컷
• 제거된 재료의 9배
• 다운타임 최소화
• 작업자 입력 감소
• 중복 도구의 필요성 제거
• 무인 작업 활성화

비용 절감은 또 다른 이점이라고 Schendel은 말합니다.

"이러한 품목에는 더 높은 가격표가 붙어 있지만 반품은 고객에게 큰 가치를 보여주었습니다."라고 그는 말합니다.

많은 경우에 당사의 기존 PCD(DA90)는 비용 효율적인 방법으로 공작물을 황삭 및 정삭할 수 있다고 Schendel은 덧붙입니다. "DA90으로 거칠고 바인더 없는 NPD10으로 마무리하는 것이 비용 효율적인 방법입니다."

"그리고 사용자가 초경의 경면 마감을 찾고 있거나 초경에서 매우 엄격한 공차를 유지해야 하는 경우 공작물의 크기를 제어할 수 있으며 부분적으로 바인더가 없는 옵션을 사용하여 부품마다 훨씬 더 나은 일관성을 얻을 수 있습니다. 전통적인 PCD"라고 덧붙였습니다.

Schendel은 "우리의 목표는 항상 최종 사용자의 수익을 높이고 프로세스를 최대한 수익성 있고 효율적으로 만드는 것입니다."라고 말합니다. "우리의 목표는 생산성을 높이는 것이기 때문에 항상 사용자가 현재 부품을 처리하는 방법과 비교하여 부품당 비용을 확인합니다."

어떤 도구가 상점의 생산성을 높이는 데 도움이 되었습니까? 절단하기 어려운 재료를 가공할 때 무엇을 사용하고 있습니까? 아래 댓글에 여러분의 생각을 공유해 주세요.