CBN (kubisches Bornitrid) ist nach Diamant das zweithärteste bekannte Material der Erde. Werkzeuge aus CBN verschleißen bei geeignetem Einsatz wesentlich langsamer als andere Schneidstoffe. Zum einen ist damit eine höhere Form- und Maßgenauigkeit erreichbar, zum anderen lassen sich harte Werkstoffe (Stahl bis 70HRC) prozesssicher bearbeiten.
Kleines ABC zu CBN
Es gibt keine unterschiedlichen CBN-Sorten. Die Differenzierung erfolgt durch den CBN-Volumenanteil, die Füllstoffe, die Korngröße sowie die keramische/metallische Bindephase (Kobalt/Nickel). Daraus ergeben sich unterschiedliche CBN-Substrate. Zahlreiche Werkzeugsysteme von Horn lassen sich mit dem Schneidstoff CBN bestücken. Meist sind es speziell für den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmte Sonderwerkzeuge. Die Spezialisten aus Baden-Württemberg bieten jedoch auch bestückte Standardwerkzeuge mit diesem hochharten Schneidstoff an.
Die Hartbearbeitung mit CBN-Schneidstoffen geschieht meist trocken. Dies ist möglich, da der Schneidstoff eine hohe Warmfestigkeit aufweist und sich die hohe Temperatur – innerhalb der Spanbildungszone – positiv auswirkt. Eine unzureichende Zuführung des Kühlschmierstoffs oder Schnittunterbrechungen führen zu hohen, thermisch induzierten Spannungen im Gefüge der Wendeschneidplatte. Dies kann zu Rissen im Gefüge führen und somit unter Umständen die Wendeschneidplatte zerstören. Antworten auf die aktuellen Herausforderungen in der Oberflächentechnik-Branche gibt die SurfaceTechnology GERMANY, 04. – 06. Juni 2024 in Stuttgart! Die Kombination aus Ausstellung und Fachforum – zu top aktuellen Themen – macht es möglich! ‣ weiterlesen
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Bei der Hartbearbeitung wird der Stahl in der Scherzone auf diese Weise enorm erhitzt – und somit erweicht. Die entstehende Hitze in der Scherzone wird zum größten Teil über den Span abgeleitet und nicht in das Werkstück eingeleitet. Infolgedessen ergibt sich im Prozess keine thermische Beeinflussung der Randzone. Während Hartmetall schon bei rund 800°C einen massiven Härteverlust erleidet, bleibt die Härte von CBN noch bei bis zu 1.200°C fast unverändert. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die chemische Beständigkeit, besonders bei den vorherrschenden Temperaturen.
Eine Reihe von Vorteilen
Die Hartbearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide in Kombination mit dem CBN-Schneidstoff zeigt gegenüber der Schleiftechnik zahlreiche Vorteile. Mit dem Prozess sind hohe Zeitspanvolumen möglich, die kürzere Bearbeitungszeiten nach sich ziehen. Für den Einsatz eignen sich konventionelle Maschinen: Somit bietet sich die Möglichkeit zur Komplettbearbeitung des Bauteils. Auch komplexe Konturen lassen sich einfach auf einer Drehmaschine herstellen. Bei der Schleiftechnik hingegen gilt es, die Schleifscheiben aufwändig zu profilieren. Die hohen erreichbaren Oberflächengüten beim Hartdrehen sparen darüber hinaus auch weitere Schleifoperationen ein.
