PCBN (Polykristallines kubisches Bornitrid)

PCBN (Polykristallines kubisches Bornitrid)

PCBN ist extrem hart und wärmebeständig und bietet bei hohen Temperaturen äußerste Verformungs- und Verschleißfestigkeit.

Element Six bietet ein Sortiment an PCBN-Produkten* für eine Reihe von speziellen Anwendungen in der Zerspanung.
* (PCBN = polykristallines kubisches Bornitrid)

Verbundwerkstoffe aus polykristallinem kubischem Bornitrid (PCBN) werden durch Sintern von Mikronpulvern aus CBN (kubischem Bornitrid) mit diversen Keramiken produziert. Auf dieser Basis lassen sich extrem harte, temperaturbeständige Werkzeugschneidstoffe erzeugen. Die meisten PCBN-Schneidstoffe sind mit einem Hartmetallsubstrat verbunden. CBN ist nach synthetischem Diamant der zweithärteste bekannte Werkstoff, bietet jedoch eine hohe thermische und chemische Beständigkeit. PCBN-Verbundwerkstoffe sind bei hohen Temperaturen extrem verformungs- und verschleißfest – typischerweise in einer Größenordnung, die weit besser ist, als die der ihnen am nächsten kommenden Keramikwerkstoffe.

Etwa zwei Drittel aller PCBN-Werkzeuge werden zur Zerspanung gehärteter Stähle eingesetzt, da sie eine praktische, kostengünstigere Alternative zu herkömmlichen Schleifprozessen bieten. Weitere Anwendungen liegen in der Zerspanung von Hartguss, Grauguss und hochfestem Gusseisen sowie von Kalt- und Warmarbeitswerkzeugstählen. Auch die Zerspanung von Superlegierungen auf Nickel- und Kobaltbasis ist ein bedeutender und rasch wachsender Anwendungsbereich für PCBN.

Die Element Six-Palette an PCBN-Produkten reicht von Werkstoffen mit geringem bis zu solchen mit hohem CBN-Gehalt. Die chemischen Zusammensetzungen und Mikrostrukturen der Element Six PCBN-Qualitäten unterscheiden sich je nach Anwendung stark voneinander. Werkstoffe mit geringerem CBN-Gehalt (DCC500 und DCN450) neigen zu einer höheren Beständigkeit gegen chemische Verschleißmechanismen, die beim Drehen gehärteter Stähle vorherrschen. Wenn es im Werkstück Unterbrechungen gibt – zum Beispiel Ölbohrungen in einer Welle – wird eine Qualität mit mittlerem CBN-Gehalt, zum Beispiel DCX650, bevorzugt, da sie die optimale Kombination aus Verschleißfestigkeit und Härte bietet.

Für Anwendungen bei denen die Abriebfestigkeit entscheidend ist, zum Beispiel bei der Zerspanung von Grauguss und Hartguss, ist die Element Six-Qualität AMB90 mit hohem CBN-Gehalt die beste Wahl. AMB90 weist ausgezeichnete thermische Eigenschaften auf, und bietet als solider, nicht hartmetallunterlegter Werkstoff, zusätzlich wirtschaftliche Vorteile. Die Qualität AMB90 ist das „Arbeitspferd“ für den Vorschliff und Feinschliff von Bremsscheiben und Gussmotorblöcken und übertrifft keramische Werkzeuge in der Regel um mehr als eine Größenordnung, wobei mit Zerspanungsgeschwindigkeiten von mehr als 2500 m/min gearbeitet wird. Bei hochgradig unterbrochenen Zerspanungsanwendungen, zum Beispiel bei der Fräsbearbeitung von gehärteten Stählen, werden wegen ihrer außerordentlichen Stärke und Temperaturwechselbeständigkeit DBW85 und DBS900 bevorzugt. Diese Werkstoffe haben außerdem eine feine Körnung, wodurch eine gute Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks sichergestellt wird. Sie werden häufig beim Feinschliff von Gusseisenwerkstoffen und Ventilsitzen eingesetzt.