Sammenligning av ytelsen til skjærematerialer som CBN, karbid og keramikk

Mar 05, 2026 Legg igjen en beskjed

For tiden brukte metallskjæreverktøymaterialer kan deles inn i ni typer, alt fra høyhastighetsstål (med lavest skjærehastighet og dårligst slitestyrke) til polykrystallinske diamantverktøy (PCD) (med best høy-hastighetsytelse), med karbidverktøy som har den største applikasjonen, og står for 80 % av det totale salget av ulike verktøy. CBN-verktøy har utmerket varmebestandighet og kan kutte harde materialer ved høye temperaturer, men kan ikke bearbeide myke metaller.

 

Kuttehastighetene som disse verktøymaterialene tåler øker gradvis fra topp til bunn. Høy-skjæring krever også verktøymaterialer med god seighet, høy slagfasthet og god slitestyrke.

 

1. Generelt sett er verktøy med lavere-ytelse, som høy-stål og ubelagt karbid, mye brukt i vanlige skjæreprosesser, men ytelsen med høy-hastighet er dårlig. Verktøy med høy-ytelse, som PCD-verktøy, er det hardeste av alle verktøymaterialer, og har svært høy slitestyrke og svært høy hastighet. De demonstrerer fullt ut sin overlegenhet i høyhastighetsmaskinering av ikke-jernholdige metaller og ikke-metalliske materialer, med skjærevarme som nesten ikke har noen effekt på dem. Dens slagfasthet er imidlertid dårlig, og dens termiske ytelse er svært dårlig ved skjæring av stål- og støpejernsmaterialer. Dette er fordi under høyhastighetsskjæring av jernholdige metaller, diffunderer karbonatomer i verktøymaterialet inn i arbeidsstykket, noe som forårsaker akselerert verktøyslitasje.

 

2. Hårdmetallverktøy har det største applikasjonsvolumet, og står for 80 % av det totale salget av ulike verktøy. For vanlig hurtigskjæring av metall brukes 90 % av karbidverktøyene. Karbid har relativt god slagfasthet, men ytelsen med høy-hastighet er dårlig. Videre må skjæreverktøy med høy-hastighet også ha høy varmehardhet og kjemisk stabilitet, som karbid ikke kan møte.

 

3. CBN-verktøy har utmerket varmebestandighet og kan kutte harde materialer ved høye temperaturer, men de kan ikke bearbeide myke metaller. Fordelene med flere forskjellige verktøymaterialer vurderes. Å utvikle nye verktøymaterialer som samtidig har slagfasthet og høy slitestyrke, og å påføre et overflatebelegg av et materiale med god varmehardhet og slitestyrke på et verktøymatrisemateriale med god slagfasthet, skaper nye verktøy som ofte kombinerer fordelene til begge materialene. Disse verktøyene har et bredt spekter av bruksområder innen høy-skjæring.

 

4. Veiledet av denne ideen har nye skjæreverktøy for komposittmaterialer, som karbid-belagt verktøy, CBN-belagt verktøy og PCD-belagt verktøy, dukket opp for å passe høy-skjæring av forskjellige metallmaterialer. Belagte karbidverktøy som er egnet for høy-hastighetsskjæring, på grunn av bruken av beleggsmaterialer med god varmebestandighet og høy hardhet, samt flerlags beleggingsteknologi, har et bredere skjæreområde og lengre verktøylevetid, og deres kutteytelse er betydelig bedre enn ubelagt karbid. Derfor har belagt karbid en sterk trend med å erstatte vanlig ubestrøket karbid.

 

Verktøybeleggingsteknologi er ikke bare anvendelig på karbidverktøy, men har også oppnådd gode resultater på andre verktøymaterialer. Keramiske verktøy er også egnet for høy-skjæring og har blitt en viktig del av forskning og utvikling av verktøymateriale de siste årene. På grunn av deres gode slagfasthet, seighet og sterke termiske støtmotstand, er de svært egnet for høy-bearbeiding.