A Stanford Advanced Materials forneceu soluções de CBN para ferramentas aeroespaciais

Introdução

AStanford Advanced Materials (SAM) tem o prazer de compartilhar uma história de sucesso no uso do nitreto de boro cúbico (cBN), um material superduro conhecido por sua excelente estabilidade térmica e inércia química. As soluções de cBN da SAM ajudaram um importante fabricante aeroespacial a resolver problemas sérios de desgaste de ferramentas na usinagem de alta precisão de ligas ferrosas endurecidas.

Lisa Ross, engenheira sênior de cerâmicada SAM, afirma:

"O nitreto cúbico de boro oferece aos engenheiros uma vantagem - literal e figurativamente - onde o diamante é insuficiente. Esse é exatamente o tipo de solução de alto desempenho e de aplicação específica que a SAM está apta a fornecer."

Estudo de caso do nitreto cúbico de boro

--O desafio: desgaste da ferramenta na usinagem aeroespacial

Um grande produtor de peças aeroespaciais apresentou à SAM um problema significativo. Suas linhas de produção, que envolviam a usinagem de precisão de aço endurecido e superligas à base de níquel para peças de motores a jato, estavam sofrendo uma grave degradação das ferramentas. Mesmo as ferramentas de metal duro revestidas não estavam resistindo e as ferramentas de diamante estavam reagindo quimicamente com os metais ferrosos.

Os principais pontos problemáticos eram:

• Trocas frequentes de ferramentas que interrompiam a produção
• Desgaste da borda e perda de tolerância da peça
• Calor excessivo durante o corte em alta velocidade
• Aumento dos custos devido à curta vida útil da ferramenta

O cliente precisava de um produto com resistência a altas temperaturas, resistência ao desgaste químico e capacidade de permanecer afiado mesmo em condições extremas de usinagem.

--A solução da SAM: Pastilhas e pós de nitreto de boro cúbico

A Stanford Advanced Materials, após analisar minuciosamente a aplicação, recomendou sua linha de produtos de nitreto de boro cúbico (cBN). Eles fornecem pós de cBN de alta pureza especialmente projetados para a fabricação de ferramentas de corte sinterizadas e pastilhas de corte de cBN pré-fabricadas especialmente projetadas para a usinagem de ligas ferrosas.

Por que utilizarnitreto cúbico de boro (cBN)? Em primeiro lugar, o cBN só fica atrás do diamante em termos de dureza e, portanto, oferece uma excelente resistência ao desgaste. Além disso, ele tem uma estabilidade térmica excepcional, com desempenho contínuo em temperaturas de até 1350 °C no ar. É quimicamente inerte, o que o torna não reativo ao ferro ou ao aço, e resiste a reações indesejáveis durante a usinagem. Por fim, o cBN tem melhor retenção de aresta, especialmente em condições de corte a seco ou em alta velocidade, o que se traduz em maior vida útil da ferramenta e estabilidade de desempenho. Juntas, essas vantagens fazem do cBN o material preferido para aplicações industriais extremas.

A SAM também forneceu consultoria técnica sobre a seleção de ferramentas, condições de corte e integração de operações CNC. O objetivo era otimizar a vida útil da ferramenta sem sacrificar a precisão dimensional e a repetibilidade na produção de grandes séries.

--Implementação e resultados

O cliente do setor aeroespacial incorporou as ferramentas cBN da SAM em suas aplicações de acabamento de lâminas de turbina e suportes de aço estrutural. Os resultados de desempenho mostraram benefícios claros e mensuráveis:

• A vida útil da ferramenta foi 4,5 vezes maior, reduzindo a frequência de troca de ferramentas e o tempo de inatividade
• Redução de 18% nos tempos de ciclo de usinagem devido às velocidades de corte mais altas
• Melhoria no acabamento da superfície e na tolerância dimensional para atender aos padrões de qualidade aeroespacial
• Redução de 32% no custo total de ferramentas em seis meses de testes

Esses benefícios levaram à implementação do ferramental de cBN em toda a empresa nas linhas de usinagem de alta liga da empresa. O desempenho aprimorado permitiu que os engenheiros cumprissem cronogramas de entrega mais curtos com menos desperdício e retrabalho.

O que é nitreto cúbico de boro?

O nitreto cúbico de boro (cBN) é um material sintético superduro com uma estrutura cristalina cúbica, semelhante ao diamante. O cBN não apresenta reação química com metais ferrosos como o diamante e, portanto, é ideal para usinagem de aços endurecidos, ferros fundidos e superligas.

Veja a seguir os principais recursos do cBN:

Os produtosde cBN da SAM são projetados para atender aos requisitos das aplicações aeroespaciais, automotivas e de manufatura avançada e são oferecidos em pó, pastilhas sinterizadas ou formas compostas.

Leia mais: Por que o nitreto cúbico de boro é chamado de material superduro?

Aplicações do nitreto cúbico de boro

O nitreto cúbico de boro (cBN) tem muitas aplicações.

• Ele é amplamente utilizado na usinagem de aços para ferramentas, aço endurecido e ligas de alta resistência devido à sua alta resistência ao desgaste e dureza.
• Além disso, o cBN é usado em ferramentas de retificação de precisão para peças aeroespaciais e automotivas, em que a precisão e a durabilidade são de extrema importância.
• Ele também é usado como revestimento resistente ao desgaste em matrizes e ferramentas de conformação para aumentar sua vida útil.
• Além disso, o cBN é utilizado em componentes resistentes ao calor, projetados para aplicações de corte em alta velocidade.
• Devido à sua durabilidade inigualável e estabilidade térmica superior, o cBN é geralmente o material preferido quando as ferramentas de diamante e carbeto não são mais práticas.

Conclusão

O nitreto cúbico de boro (cBN) tem um valor extremamente alto como material de ferramenta de corte porque possui uma combinação exclusiva de alta dureza e estabilidade térmica e química. A Stanford Advanced Materials (SAM) é uma fornecedora líder global de cerâmicas projetadas e materiais duros. Para saber mais sobre os produtos de cBN da SAM ou receber uma cotação personalizada, visite a homepage.