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Microbor微硼材料在金属加工刀具中的应用-中华粉碎设备网
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Microbor微硼材料在金属加工刀具中的应用

来源:  |  日期:2007-6-14
   当今社会的科技发展要求不断提高消费品的质量,在能源技术和生产力的发展中,增加更高标准材料的使用比率。在超强作业的情况下,材料变得更加坚硬。因此,过去使用的工具原则上讲已经过时了,取而代之的是新型的技术设备。
                      
    Microbor微硼——专业生产立方氮化硼(CBN)高效刀具的生产商,是俄罗斯CBN产业的领头人,也是世界上相关产业的主要企业之一,从CBN微粉合成到成品刀具加工的每一过程都拥有自己独立的专利技术。
                      
    CBN的优点是显而易见的。它的硬度可媲美金刚石,拥有非常好的耐磨性,其特点是在高温下分散固化,具有独特的耐热性和冲击韧性。
                      
    采用Microbor微硼的CBN材料制造的切削刀具广泛地应用于金属、石材、合金、塑料等的加工,完美的特性使其在工作中可以承载更大的负荷,它不仅可以满足精加工的生产需要,还可以通过改善生产状态对超硬材料进行粗加工。Microbor微硼的CBN材料适用于表面硬度极高的磨料坯料、生铁制品、粉末冶金制品以及石材制品等的加工。 
                      
    Microbor微硼的CBN材料在进入任何一个稳定的生产过程中时都不需要作任何改变。当为加工硬质材料选择新的刀具时,提高生产效率成为决定性的因素。此时,使用Microbor微硼的CBN产品无疑是您最正确的选择。
                      
    加工材料的经济性与节能性这一课题的研究,被优先列入俄罗斯关键科学技术的名单。自2005年开始,Microbor微硼研究中心的绝大部分科技活动经费都来自于俄罗斯联邦的预算。
                      
    经俄罗斯和欧洲各大企业反复试验的结果,事实证明,由Microbor微硼生产的CNB刀具与传统的陶瓷刀具及硬合金刀具相比,加工效率提高了3.5~24倍。效率的增长主要体现于加工状态的提高及辅助作业的减少。 
    为了更好地满足工业企业的需求,Microbor微硼生产的刀具材料分为2大产品系列:
    (1)Microbor微硼“经典”系列——精加工、成型加工用刀具材料;
    (2)Microbor微硼“重型”系列——针对超硬材料进行超重磨削、粗加工和半精加工的材料。
    Microbor还将继续开发不同种类的产品,用于航空工业、木材加工、石材加工、碳/玻璃钢加工和岩石钻探等。
     现代加工领域的发展趋势
                      
    由Werkzeuge杂志对西欧切削工具市场的评论得知,最近一段时间形成的明显趋势是以高效切削刀具(HPC)取代高速切削刀具(HSC)。专家的意见表明,采用高效切削刀具能够提高生产效率2~3倍,降低加工零件的支出费用30%~40%。
                      
    高效切削刀具必须具有以下特点:①可实现高速加工;②保证最小数量更换刀具;③拥有高稳定性(长的刀具寿命);④可以加工各种不同成份的材料;⑤使用冷却液来降低废品率。
                      
    高效切削加工与高速切削加工的区别主要在于高效加工考虑了操作的综合性,如加工材料的性能、刀具的性能等,旨在把直接和间接的加工费用降至最低。
    使用高效切削加工技术对加工总成本的降低可以从制造单个零件的成本中看出。加工总成本包括:
    ——生产零件的机械设备的成本占所有支出成本的65%。
    ——机械加工费用包括全部机械耗时量的费用、刀具的费用和冷却液的费用。 
    ——这些基本费用(81%)包括产生全部机械耗时量的费用,其中又包括基本机械耗时量费用、调整设备费用和更换工具费用。
                      
    根据山特维克公司的数据:全部机械耗时量费用(100%)=基本机械耗时量费用(68%)+调整设备费用(25%)+更换刀具费用(7%)。使用高速切削加工技术,润滑冷却液一项的开支就占了16%,而刀具费用仅占总支出的3%。
     使用高效切削加工技术,通过高效工具的以下性能优势可以实现加工总成本的降低:
    (1)延长刀具寿命,降低更换刀具和调整设备的费用;
    (2)采用高速切削,减少加工时间;
    (3)增加材料去除量(切屑量),缩短机床工作时间;
    (4)通用性:降低重新调整机床的费用,缩短工时(同时进行2种或更多种工序,如粗加工和半精加工);
    (5)采用超硬磨削(不用冷却液),完全节省在冷却液上的开支。
                      
    结论:高效切削在经济效益上优于高速切削若干倍。为了满足高效切削的所有需求,可以通过使用拥有完美物理性能的新型材料刀具来完成。
    Microbor微硼的新型材料
                      
    通过认真分析研究市场的客观需求和发展趋势,Microbor微硼为获得新型材料进行了专业的研究开发和实验,以满足新一代刀具高效切削的技术要求。
                      
    Microbor微硼——俄罗斯唯一一家独立设计并生产CBN材料和工具的公司,在合成CBN微粉到制造最终成品和制造工具的每一个阶段都拥有自己独立的专利技术。
                      
    CBN属于超硬材料,硬度仅略低于金刚石。这种材料在自然界中并不存在,只能通过人工合成制造。合成工艺近似于人造金刚石的合成工艺,同样需要通过高温、高压生产。CBN的原始物质为六角型氮化硼。
                      
    在加工CBN的各种不同方法中,Microbor微硼公司选用了最为科学、先进的方法——催化剂法,通过采用催化剂以取得带有不同属性的CBN粉末。
                      
    Microbor微硼成功研发了合成工艺,生产琥珀色CBN粉末压实体,取得的压实体保留了所有CBN微粉的良好性质(耐热性,抗冲击性等)。 
    使用Microbor微硼专利技术生产出的CBN比传统的用于制作刀具的CBN材料拥有更完美的物理性质。 
    (1)Microbor微硼“经典”系列材料
    用于替代类似的CBN产品进行精加工和超精加工。材料质量与之相匹配的样品Showa Denko(根据在Becker GmbH的测试结果)。 
    (2)Microbor微硼“重型”系列材料 
    不存在任何替代的CBN产品,主要用于替代传统材料(硬质合金和陶瓷)在很多复杂的加工状态下(其中包括超重冲击负荷的加工)进行粗加工和半精加工。
                      
    在俄罗斯和欧洲大型工业企业进行的大量实验得出的结果证明,与传统的陶瓷和硬质合金刀具相比,Microbor微硼CBN刀具的加工效果针对不同的加工材料可以提高3.5~24倍。 
    可以清楚的看到,加工效果的提高是由于改善了加工状态,简化了附加操作工序。 
    Microbor微硼刀具推广的基本方案
    (1)技术推广过程(按照目标参数选择相应的刀具)
                      
    技术方面的推广由以下几部分组成:从各种不同的Microbor微硼材料中选择最合适的刀具,选择刀杆、刀片形状和机床加工方式。 
    选择刀具分为2个步骤: 
    ①测试推广阶段:根据需要达到的生产效率/产品寿命最高标准,在公司的技术基地进行技术测试。 
    ②产品推广阶段:给订货商展示预期的技术参数,并根据当前零售价以及价格制定方案定价。
    (2)建立商业合作关系
    根据产品推广阶段达到的技术参数,商议并确定每一个工具的最终价格。
    (3)建立合作的法律基础。
    确定与订货商的合作关系,保证Microbor微硼与合作伙伴的专利技术。 
                      
    Microbor微硼保证:通过在计划范围内提高生产效率并保证刀具市场价值的前提下,订货商的刀具采购价格降低10%~15%。
    Microbor微硼“经典”系列刀具市场价格的制定依据
                      
    根据产品质量的不同,在市场上存在着高价格和低价格的CBN产品(中国、韩国)。Microbor微硼“经典”系列产品的生产效率和刀具寿命都不低于世界上各大工具制造商的产品,而价格降低15%~20%。
    Microbor微硼“经典”系列产品的推广方案
    产品的推广定位于提高现在已经使用CBN刀具客户的工具寿命。目标产品寿命参数取决于原先使用CBN的技术参数。 
    正确选择工具的关键在于,通过使用公司产品,减少在工具方面的总开支10%~15%。
    重型系列工具的“市场价格”制定依据
                      
    “重型”系列工具被设计用来取代传统材料——硬质合金和陶瓷工具。因为无法直接单独比较Microbor微硼工具和老一代产品的价格,但可以通过比较产品的性价比,也就是说通过比较产品技术性能的提高(加工效率/寿命)和价格的提高的关系。
 

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