Инструмент из эльбора – символ прочности и стойкости

Неоспоримой популярностью на обрабатывающих производствах пользуется алмаз. До определенного периода он считался незаменимой составляющей режущего инструмента. С развитием научно-технического прогресса на рынке абразивных и режущих материалов появился эльбор. Эльборовый инструмент не уступает по твердости и плотности своему конкуренту.

Особенности вещества эльбор

Графитоподобная модификация получена при нагревании бора и азота в одинаковых пропорциях при температуре 1700 — 1800°C и давлении от 8 до 12 ГПа в присутствии катализаторов. Технологию получения вещества разработали в Научно-исследовательском институте абразивов и шлифования во времена существования Советского Союза. Работа осуществлялась совместно с сотрудниками Ленинградского . Отечественный материал получил аббревиатуру КНБ. Химическая формула вещества BN дает ему втрое название – боразон.

Виды эльбора, отличающиеся по цвету:

• Марки ЛКВ60 и В5 имеет желтые прозрачные кристаллы октаэдрической формы, синтезируемые в системе Li-B-N.
• Марки ЛКВ40 и ЛКВ50 образуются в присутствии Mg и N и содержат в кристаллической решетке избыток бора, который дает веществу черно-коричневый цвет.

Зарубежные аналоги боразона принято обозначать cBN.

Достоинства эльбора

Показатели твердости материала почти не уступают популярному природному минералу, в 3-4 раза превосходят абразивы карбида кремния и электрокорунда. Эльборовые зерна обладают повышенной износостойкостью, в процессе эксплуатации они долгое время сохраняют остроту.

Окисление зернистой поверхности боразона начинается при 1000 — 1200°C, у алмаза при 600-700°C. Инструмент на основе КНБ может работать при возникновении критических температур при шлифовании в жестких режимах. Термическая и химическая стойкость вещества позволяет выдерживать температурные нагрузки без преждевременного изнашивания абразивных зерен.

Алмаз подвергается быстрому изнашиванию при шлифовании сталей. Эльбор хорошо зарекомендовал себя при выполнении таких задач, не теряет своих прочностных характеристик. Материал инертен почти ко всем химическим элементам. Наряду с природным абразивом он не вступает в реакцию с кислотами и щелочами.

Промышленные способы производства позволяют получать боразон с необходимыми физическими и техническими свойствами в зависимости от назначения.

Круги и бруски эльборовые

ЭЛЬБОР (кубический нитрид бора, КНБ). Эльбор имеет алмазоподобную кристаллическую решетку и по твердости уступает алмазу, значительно превосходя остальные абразивные материалы. Высокая твердость эльбора, в 3-4 раза превосходящая твердость традиционных абразивов, является важным преимуществом, так как значительно уменьшает износ зерен эльбора при шлифовании и длительное время сохраняет их остроту. Другим важным свойством и преимуществом эльбора является температурная устойчивость: заметное окисление поверхности зерен эльбора начинается с 1000-1200С. Такие температуры при шлифовании являются мгновенными и возникают только при очень жестких режимах шлифования. Очевидно, что зерна эльбора очень мало изнашиваются от термических нагрузок. Важным свойством и преимуществом эльбора является его высокая химическая стойкость. Эльбор не реагирует с кислотами и щелочами, инертен практически ко всем химическим элементам, входящим в состав сталей и сплавов. Особенно следует отметить инертность эльбора к железу, являющемуся основой всех статей ,тогда как алмаз активно взаимодействует с железом, что является причиной интенсивного износа алмазных кругов при шлифовании сталей. Таким образом, эльбор как абразивный материал обладает следующим преимуществами при шлифовании:

• длительно сохраняет остроту зерен, что обуславливает высокую режущую способность и стойкость кругов
• выдерживает высокие термические нагрузки, что позволяет интенсифицировать режимы шлифования
• позволяет шлифовать сложнолегированные стали и сплавы без адгезионного и диффузного износа зерен эльбора.

Все это делает эльбор уникальным абразивным материалом; использование шлифовальных кругов из эльбора способствует значительному повышению производительности, точности и качества обработанных поверхностей деталей на разных операциях шлифования. Таким образом, если алмазные круги при шлифовании сталей малоприменимы, то эльборовые круги с этой задачей справляются великолепно. Все эльборовые круги изготавливаются под заказ. При оформлении заказа выбирайте из каталога интересующий Вас профиль, указывайте зерно, концентрацию порошка (обычно 100%, но может быть и 125%), твердость круга. Мы обязательно свяжемся с Вами, уточним параметры заказа и выставим счет. Если что-то непонятно — звоните, мы обязательно поможем. Кроме того, если Вы не нашли интересующий Вас круг в каталоге ниже, мы тоже постараемся помочь.

Инструмент из эльбора

Боразон применяется для изготовления отдельных элементов и составных частей шлифовальных машин, а также в качестве самостоятельного орудия для обработки поверхностей. По срокам эксплуатации эльборовый инструмент превосходит орудия из алмаза и других абразивов. Характерной особенностью КНБ является более мягкая шлифовка поверхностей.

Эльборовый круг

Шлифовальные круги из боразона производятся в соответствии с требованиями ГОСТ 24106- 80. В документе обозначены величины всех показателей качества. В его таблицах для каждой марки указываются следующая информация:

• относительная концентрация эльбора;
• степень твердости;
• предельные отклонения высоты круга;
• диаметр посадочного отверстия;
• ширина, высота;
• зернистость слоя.

Круги из эльбора маркируются с поочередным указанием данных параметров. Это облегчает выбор требуемого шлифовального круга.

В качестве ознакомительного материала о размерах и типах кругов можно использовать информацию ГОСТ 17123 — 79. Однако необходимо учитывать, что данный документ утратил силу в Российской федерации.

Маркировка абразивного инвентаря должна иметь следующие обозначения:

• тип, размеры;
• материал;
• зернистость абразивного слоя;
• твердость;
• рабочая скорость;
• концентрация эльбора;
• используемая связка.

На кругах диаметром больше 225 мм, перечисленная информация наносится на корпус. На инструменте меньшего диаметра присутствуют показатели первостепенной важности. Для продукции размером до 50 мм предусмотрено использование этикеток.

Корпус круга делают из металла или керамики. От используемого материала напрямую зависит максимальная скорость. Для металлического корпуса она составляет 125 м/с, керамического 60 м/с, метало-керамического 80 м/с.

Перед транспортировкой шлифовальный инструмент обворачивается упаковочным материалом для защиты абразивного слоя от повреждений, укладывается в коробки с прокладками, предохраняющими его от перемещения внутри.

Применение эльборовых кругов в зависимости от состава связок

Вещество, превращающее абразивные зерна шлифовального инструмента в однородную плотную массу, называется связкой. Для каждого вида обрабатываемого материала используется свой вид связующих элементов. Эти составляющие определяют, для какого вида работ предназначен шлифовальный инвентарь. Существует три основных типа связок.

• Органическая. На инвентарь с таким связующим веществом наносится маркировка в виде буквы «О». Данный вид наполнителя используют для производства кругов, предназначенных для заточки стального режущего инструмента, шлифования направляющих станин, плоского шлифования труднообрабатываемых сталей. Инструментом из боразона на органической связке проводят обработку стружечных канавок, прорезку пазов.
• Керамическая. Обозначается буквой «К» или латинской «V» . Эльборовые круги на данной связке применяются для шлифования высокоточных деталей из сталей и сплавов. Их используют при круглой внутренней и плоской обработке изделий с резьбой и зубцами, отверстий, дорожек малогабаритных прецизионных подшипников.
• Металлическая. Имеет маркировку в виде буквы «М». Походит для шлифовки резьбы с малым шагом, чистового хонингования сталей. Инструмент с таким типом вязки может использоваться для обработки деревянных, каменных, керамических и композитных поверхностей.

Круги из боразона могут применяться для выравнивания поверхности раскаленных и охлажденных металлов. Они подходят для финишной обработки изделий. Шлифование инструментом с любым видом вязки проводят с сухим охлаждением или с использованием жидкостей. В роли охладителя применяют воду, специальные эмульсии и индустриальное масло.

Преимущества эльборовых кругов

Октаэдрическая структура материала позволяет проводить обработку мягко и доводить шлифованные поверхности до зеркального состояния.

Преимущества:

• Структура боразона по твердости уступает только алмазу.
• Стоимость инвентаря из КНБ ниже, чем у кругов из природного минерала.
• Высокий уровень износостойкости за счет долгого сохранения остроты зерен.
• Стойкость к высоким термическим нагрузкам.
• Возможность шлифовать легированные стали со сложным химическим составом.

Перечисленные преимущества способствуют повышению спроса на данный инструмент в промышленности, станкостроении и машиностроении.

Эльборовый резец

Данный инструмент предназначен для снятия слоев поверхности с деталей. Форма резца может быть прямолинейной и радиусной. Углы заострения передней и задней кромок тоже разные.

Резцы из эльбора выпускаются длиной от 40 до 125 мм с шагом от 20 до 80 мм и более. Величина рабочей части режущего элемента определяет диаметр основы, имеет размеры от 10 до 40 мм. Толщина внутреннего стержня резца от 6 до 12 мм. Производятся массивные резцы для грубой обработки и коррекции формы детали. Технические характеристики описаны в ГОСТ Р 50302-92 или ГОСТ 13297-67.

Применение и преимущества эльборовых резцов

Данный инструмент предназначен для врезания, выполнения прохода при фрезеровании, точения деталей, шлифования на токарных и расточных станках, оборудовании с ЧПУ и встроенном в автоматические линии.

Форма режущих кромок и тип резца зависит от назначения, вида станков и обрабатываемого материала. Свойства резцов из боразона обязательно учитываются при выборе эффективного способа применения. Востребованность эльборовых резцов и вставок обеспечивают следующие преимущества:

• сохранность остроты во время эксплуатации;
• способность зерен к самозатачиванию;
• высокая режущая способность;
• стойкость к термическим нагрузкам, отсутствие прижогов обрабатываемой детали;
• удобный отвод снимаемой стружки;
• качество чистоты поверхности превышает класс точности алмазных резцов.

Благодаря этим достоинствам при работе инструментом из боразона появляется возможность выбора ускоренного режима операции. Это значительно повышает производительность труда.

Качественные характеристики эльборовых резцов:

• Прочность кристаллов, полная инертность к железу позволяет использовать резцы для тонкого чистового и получистового точения и растачивания деталей из закаленных сталей с повышенной твердостью и чугунов.
• Высокая износостойкость боразона дает возможность проводить обработку деталей, требующих сохранения геометрической точности.
• Эльборовыми инструментом полируют и шлифуют резьбы, зубцы, твердые сплавы, жаропрочные стали, стекла, кремний. Резцы находят применение для обработки керамики, мрамора, гранита, драгоценных камней.

Обработку металлов, обладающих низкими показателями твердости, не рекомендуется проводить инструментами из боразона. В процессе шлифования мягких сплавов может произойти деформация поверхности.

Изготовим профильный заточной круг по индивидуальному заказу

По заказу можем сделать любой другой профиль заточного боразонового диска с другими геометрическими размерами. Время выполнения — 3-10 дней. Ресурс дисков производства WESTRON составляет в среднем 10-15 км или же год работы 1-й пилорамы.

Самое страшное для диска – это люфты станка. Если они есть, тогда диск начинает непредсказуемо бить то по передней грани, то по задней, соответственно, разбивая профили зубьев пилы. Затем уже острые кончики зубьев начинают резать диск, значительно сокращая срок его работы, делая экономически неэффективной заточку на таких станках. Поэтому мы рекомендуем использовать наши диски на оборудовании WESTRON, что значительно повысит срок службы диска, а также пилы.

Заточные круги: важна ли разница в углах?

Как показывает практика, все разговоры о летних и зимних углах, о необходимости изменения величины угла при пилении различных пород древесины ведутся при заточке пилы на обычных заточных станках, когда узкий заточной камень последовательно проходит каждый зуб пилы. По различным причинам, в основном из-за неправильной подготовки заточного камня и люфтов станка, реальная величина переднего угла при замере угломером вместо заявленных 10° может иметь значения от 8° до 12°, а иногда от 0° до 15°. Но самое главное — разброс значений угла от среднего на разных зубьях дополнительно обычно составляет ±1°- 2°. При таких разбросах в реальных значениях переднего угла разговоры о зимних 9°, летних 12° или определенных значениях угла для различных пород древесины просто бессмысленны. Как любой инструмент, пила пилит хорошо только тогда, когда передний и задний углы, а также форма впадины на всех зубьях пилы, одинаковы, и 10°-ый передний угол и 30°-ый задний угол являются оптимальными для работы зимой и летом при распиле любой древесины.

Обращаем Ваше внимание на то, что передний угол (сравните расшифровку профилей дисков и рис.2) у большинства производителей пил одинаков. Все они немного отличаются только величиной заднего угла, а также формой и глубиной впадины, что для пиления не имеет принципиального значения. Многие неверно говорят, что профили отличаются высотой зуба, но измеряют высоту зуба все и всегда не возле передней кромки зуба, высота которой у всех производителей примерно одинакова, а по самой глубокой точке впадины, то есть фактически измеряют глубину впадины, а не высоту зуба. Также никогда ни у одного производителя по технологическим причинам от партии к партии в точности не повторяется профиль зуба. Поэтому, когда пила устанавливается для заточки в станок с профильным заточным кругом первый раз, ее зубья сначала обязательно допрофилируются кругом, то есть пила протачивается 2-4 круга. НО ОБЯЗАТЕЛЬНО НАДО ОСТАНАВЛИВАТЬ станок после КАЖДОГО КРУГА ЗАТОЧКИ по датчику на станке! Отводить толкатель пилы чуть назад и запускать заточку на следующий круг! Если этого не сделать, будет увеличиваться шаг пилы, меняться ее профиль, пазуха пилы будет не полностью заточена, что приведет к быстрому разрыву пилы в не проточенных областях, а у разведенной пилы последний зуб будет ниже остальных, что приведет к волне древесины! Таким образом, Вы можете получить практически на любой пиле необходимый профиль.

Эльбор – химическая формула, свойства

Его химическая формула: BN. Иное название – боразон, что ближе по звучанию к формуле материала. Внешне это прозрачные кристаллы жёлтого цвета, форма которых октаэдрическая. По твёрдости эльбор лишь немного уступает алмазу. Так, если микротвердость алмаза 1000×10^2 МПа, то для эльбора этот показатель – (800-900)×10^2 МПа, а по сравнению с остальными традиционными абразивами, он выше в три-четыре раза:

• для карбида кремния микротвердость составляет (300-320)×10^2 МПа;
• у электрокорунда и вовсе (180-220)×10^2 МПа.

Таким образом, налицо значительное преимущество перед ними, так как износ зёрен эльбора заведомо будет происходить в несколько раз дольше.

Чем ещё эльборовый круг лучше алмазного, так это его термической и химической стойкостью.

Окисление эльбора начинает происходить в момент температур 1000-1200 °C, когда аналогичные процессы у алмаза начинаются с 600-700 °C.

Химическая стойкость материала выражается в том, что он не реагирует с щелочами и кислотами, а также инертен ко многим, входящим в состав сплавов и сталей, химическим элементам. Особенно важно то, что эльбор инертен к железу, чем не может «похвастаться» алмаз, который очень хорошо в нём растворяется. Из-за этой особенности алмазные круги быстро изнашиваются при шлифовании стали.

Исходя из характеристик, рекомендуется использовать эльборовые круги шлифовальные для окончательной обработки деталей, или же для получистовой. Материалы – сплавы сталей жаропрочных, труднообрабатываемых быстрорежущих, высоколегированных. Также среди требований к обрабатываемым деталям указано то, что они должны состоять из сплавов, которые закалены минимум до HPC 50.