Bagaimana Binderless CBN dan PCD Sumitomo Menetapkan Standar Baru untuk Alat Pemotong

Dengan pekerjaan pemesinan yang menantang yang terkadang memerlukan banyak penggantian pahat, pahat tahan lama yang memperpanjang masa pakai pahat sangat diinginkan. Begini cara Sumitomo CBN tanpa pengikat dan alat PCD tanpa pengikat menawarkan opsi tahan lama dan tahan lama untuk bekerja dengan material yang sulit dipotong.

Sumitomo selalu berkomitmen untuk memodernisasi lini produknya.

Produk terbaru dari upaya penelitian dan pengembangannya adalah seperangkat alat pemotong yang memberikan pengguna akhir keserbagunaan yang lebih besar saat memproses bahan yang sulit dipotong, seperti paduan titanium.

Insinyur Sumitomo telah berhasil menciptakan alat CBN (kubik boron nitrida) dan alat PCD (berlian polikristalin) tanpa pengikat.

Produk-produk ini secara langsung mengikat partikel tingkat nanometer atau submikron tanpa menggunakan bahan pengikat logam. Teknologi “tanpa pengikat” ini lebih keras dan memiliki konduktivitas termal yang lebih baik daripada CBN/PCD konvensional, memungkinkan efisiensi yang lebih tinggi dan menawarkan manfaat besar bagi masinis yang menghargai produktivitas, masa pakai alat, dan keserbagunaan.

“Pelanggan selalu meminta alat yang tahan lebih lama, hasil akhir yang lebih baik, dan biaya yang lebih murah,” kata George Schendel, insinyur aplikasi di Sumitomo Electric Carbide.

“Jadi memang sudah menjadi tujuan pengembang untuk menghasilkan produk tanpa bahan pengikat karena mereka merasa ada manfaatnya,” tambahnya. “Binder adalah mata rantai yang lemah dalam bahan alat pemotong, tetapi tidak ada yang pernah mampu melakukannya sampai ilmuwan kami menemukan solusi saat ini.”

Ilmu CBN dan PCD Tanpa Binder

Di bawah proses yang baru dikembangkan, para insinyur Sumitomo telah mengembangkan butiran kristal karbon kecil yang dapat ditata secara kompak dan 100 kali lebih kecil dari ukuran butiran sebelumnya. Butir-butir ini terikat satu sama lain secara langsung, tanpa bahan pengikat di antaranya, menawarkan tingkat kekerasan yang sangat tinggi.

“Metode tradisional menggunakan bahan pengikat logam memperkenalkan pengotor ke ujung tombak. Jadi ketika produk dibuat tanpa pengikat, Anda memiliki ujung tombak yang sangat murni, dan tahan lebih lama, sehingga bisa sangat hemat biaya bagi pengguna,” kata Schendel.

Saat kita sinter material, kisi kubik di antara butiran kecil ini saling bertautan dan ukuran butiran benar-benar tumbuh; mereka tumbuh menjadi butiran yang lebih besar yang masih jauh lebih kecil dari apa yang kami sediakan dalam produk konvensional kami yang lain, tetapi butiran tersebut mengikat satu sama lain dan jalinan kisi kubik menjadi sangat kuat,” kata Schendel.

Dia menjelaskan bahwa tujuan akhir dari jenis alat pemotong ini adalah untuk menjadi keras. Jadi ketika pengikat digunakan dalam alat konvensional untuk mensintesis bahan, itu melemahkan ikatan antara butiran bahan, yang berarti ada tempat di mana sisipan alat bisa gagal dan ujung tombak bisa kehilangan bentuknya, yang juga berarti tidak bisa bekerja. lagi.

“Dengan tidak menggunakan pengikat, kami membuat ikatan antar butiran lebih kuat dari butiran itu sendiri, sehingga meningkatkan sifat bahan pemotongan,” kata Schendel.

Aplikasi Material Tanpa Binder

Dua produk binderless Sumitomo adalah:

CBN Tanpa Pengikat (NCB100):

• Ideal untuk penyelesaian efisiensi tinggi dari paduan titanium, paduan kobalt krom, karbida disemen, dan bahan yang sulit dipotong lainnya.
• Alat ini juga menawarkan akurasi dimensi yang tak tertandingi dan mengurangi kekasaran permukaan, serta meningkatkan masa pakai pahat secara drastis yang menghasilkan efisiensi biaya yang optimal.

PCD Tanpa Pengikat (NPD10/DA90):

• Paling cocok untuk pemesinan akhir karbida dan material yang keras dan rapuh, terutama karbida tungsten dan karbida yang disemen.
• Mempertahankan akurasi dimensi yang sangat baik dalam waktu yang lama.
• Mencapai pemesinan karbida presisi tinggi dengan berlian nano-polikristalin, yang memiliki ketahanan aus yang sangat baik.
• Sangat mengurangi berapa kali alat harus diindeks dibandingkan dengan alat berlian sebelumnya, meningkatkan efisiensi kerja dan mengurangi biaya total.

Seperti yang dinyatakan di atas, CBN sangat berguna untuk titanium dan paduan titanium, sedangkan PCD digunakan untuk material getas keras seperti tungsten carbide dan cemented carbide, yang sekarang digiling oleh kebanyakan orang.

“Anda dapat memotong end mill karbida dengan ujung tombak PCD tanpa pengikat NPD10, dan beberapa produsen die-cast menggunakannya untuk pukulan karbida, sementara perusahaan yang membuat rongga lensa atau cetakan lensa menggunakannya untuk memotong rongga sebenarnya untuk lensa,” Schendel mengatakan. “Biasanya Anda harus menggunakan penggilingan untuk membuat balok itu, tetapi sekarang kami dapat melakukan pemotongan langsung.”

Karena teknologi baru tanpa pengikat memungkinkan masa pakai alat yang jauh lebih baik, ini meningkatkan throughput bagi pengguna akhir, yang signifikan, jelas Schendel.

“Dengan memperpendek waktu siklus, pabrikan dapat menjalankan operasi lebih cepat dan dapat membuat lebih banyak suku cadang per hari—sehingga meningkatkan keuntungan,” katanya. “Atau bengkel kerja dapat menyelesaikan unit yang lebih kecil dengan lebih cepat sehingga alat berat tersedia untuk pekerjaan berikutnya, sehingga mereka akan mendapatkan lebih banyak suku cadang melalui pintu mereka setiap tahun, yang selalu merupakan nilai tambah yang besar.”

Dan ketika toko lebih produktif, mereka tidak membutuhkan banyak operator mesin, ia menambahkan:“Jadi, jika mereka kesulitan menemukan pekerja sekarang, alat ini membantu dengan memungkinkan mereka memproduksi lebih banyak dengan lebih sedikit orang.”

Manfaat untuk Dirgantara, Industri Medis

Alat CBN dan PCD tanpa pengikat memiliki kegunaan di industri tertentu.

Misalnya, alat CBN tanpa pengikat sebagian besar digunakan di industri kedirgantaraan dan medis. Aerospace menggunakan banyak titanium dan paduan titanium. Industri medis juga menggunakan titanium, dan kobalt chrome untuk barang-barang seperti sendi lutut dan pinggul.

Karena memproduksi suku cadang untuk industri ini bisa mahal, mengurangi biaya per suku cadang melalui kinerja alat dapat membantu pelanggan ini menghemat biaya secara keseluruhan.

Uji pemotongan pada pembubutan paduan titanium dengan CBN tanpa pengikat NCB100 Sumitomo memberikan hasil di bawah ini:

• Kontrol chip yang konsisten dan keunggulan yang tahan lama, menjadikan alat ini kandidat yang tepat untuk menggantikan proses penyelesaian akhir yang stabil saat ini menggunakan karbida
• 3X lebih lama dalam potongan
• 9X jumlah materi yang dibuang
• Minimal waktu henti
• Pengurangan input operator
• Menghilangkan kebutuhan akan alat yang berlebihan
• Mengaktifkan operasi tanpa pengawasan

Pengurangan biaya adalah manfaat lain, kata Schendel.

“Meskipun barang-barang ini datang dengan label harga yang lebih tinggi, pengembaliannya telah menunjukkan nilai yang besar kepada pelanggan,” katanya.

Dalam banyak kasus, PCD (DA90) tradisional kami dapat membuat kasar dan menyelesaikan benda kerja dengan cara yang hemat biaya, tambah Schendel. “Kasar dengan DA90 dan selesaikan dengan NPD10 tanpa pengikat, dan itulah cara hemat biaya untuk melakukannya.”

“Dan jika pengguna mencari lapisan cermin di karbida, atau mereka harus memegang toleransi yang sangat ketat dalam karbida, mereka dapat mengontrol ukuran benda kerja dan mendapatkan konsistensi yang jauh lebih baik, bagian demi bagian, dengan opsi tanpa pengikat dibandingkan dengan PCD tradisional,” tambahnya.

“Tujuan kami adalah selalu meningkatkan keuntungan bagi pengguna akhir, membuat proses mereka menguntungkan dan seefisien mungkin,” kata Schendel. “Kami selalu melihat biaya pengguna per suku cadang dibandingkan dengan cara mereka memproses suku cadang sekarang, karena tujuan kami adalah meningkatkan produktivitas mereka.”

Alat apa yang membantu Anda membuat toko Anda lebih produktif? Apa yang Anda gunakan untuk mengolah bahan yang sulit dipotong? Bagikan pemikiran Anda di komentar di bawah.