Stanford Advanced Materials ofrece soluciones de CBN para herramientas aeroespaciales

Introducción

Stanford Advanced Materials (SAM) se complace en compartir un caso de éxito en el uso del nitruro de boro cúbico (cBN), un material superduro muy conocido por su extraordinaria estabilidad térmica e inercia química. Las soluciones de cBN de SAM ayudaron a un importante fabricante aeroespacial a resolver graves problemas de desgaste de herramientas en el mecanizado de alta precisión de aleaciones ferrosas endurecidas.

Lisa Ross, Ingeniera Superior de Cerámica deSAM, afirma:

"El nitruro de boro cúbico proporciona a los ingenieros una ventaja -literal y figurada- allí donde el diamante se queda corto. Este es exactamente el tipo de solución de alto rendimiento para aplicaciones específicas que SAM está bien preparada para ofrecer".

Caso práctico de nitruro de boro cúbico

--El reto: Desgaste de herramientas en el mecanizado aeroespacial

Un importante fabricante de piezas aeroespaciales planteó a SAM un problema importante. Sus líneas de producción, que implicaban el mecanizado de precisión de acero endurecido y superaleaciones con base de níquel para piezas de motores a reacción, estaban experimentando una grave degradación de las herramientas. Ni siquiera las herramientas de metal duro revestidas resistían y las herramientas de diamante reaccionaban químicamente con los metales ferrosos.

Los principales problemas eran los siguientes

• Cambios frecuentes de herramientas que interrumpían la producción
• Desgaste de los bordes y pérdida de tolerancia de las piezas
• Calor excesivo durante el corte a alta velocidad
• Aumento de los costes debido a la corta vida útil de las herramientas

El cliente necesitaba un producto resistente a altas temperaturas, al desgaste químico y que mantuviera el filo incluso en condiciones de mecanizado extremas.

--La solución de SAM: Insertos y polvos de nitruro de boro cúbico

Stanford Advanced Materials, tras revisar a fondo la aplicación, recomendó su gama de productos de Nitruro de Boro Cúbico (cBN). Proporcionan polvos de cBN de gran pureza especialmente diseñados para la fabricación de herramientas de corte sinterizadas e insertos de corte de cBN prefabricados especialmente diseñados para el mecanizado de aleaciones ferrosas.

¿Por qué utilizarnitruro de boro cúbico (cBN)? En primer lugar, el cBN sólo es superado por el diamante en términos de dureza y, por tanto, ofrece una muy buena resistencia al desgaste. Además, tiene una estabilidad térmica excepcional con un rendimiento continuo a temperaturas de hasta 1350 °C en el aire. Es químicamente inerte, por lo que no reacciona con el hierro ni el acero, y resiste reacciones indeseables durante el mecanizado. Por último, el cBN tiene una mejor retención del filo, especialmente en condiciones de corte en seco o a alta velocidad, lo que se traduce en una mayor vida útil de la herramienta y estabilidad del rendimiento. En conjunto, estas ventajas hacen del cBN un material de elección para aplicaciones industriales extremas.

SAM también proporcionó asesoramiento técnico sobre selección de herramientas, condiciones de corte e integración de operaciones CNC. El objetivo era optimizar la vida útil de las herramientas sin sacrificar la precisión dimensional y la repetibilidad en la producción de grandes series.

--Implantación y resultados

El cliente del sector aeroespacial incorporó las herramientas de cBN de SAM en sus aplicaciones de acabado de álabes de turbina y soportes de acero estructural. Los resultados de rendimiento mostraron beneficios claros y medibles:

• La vida útil de la herramienta fue 4,5 veces mayor, lo que redujo la frecuencia de cambio de herramienta y el tiempo de inactividad.
• Reducción del 18% en los tiempos de ciclo de mecanizado gracias a las mayores velocidades de corte
• Mejora del acabado superficial y la tolerancia dimensional para cumplir las normas de calidad aeroespaciales
• Reducción del 32% del coste total de las herramientas durante seis meses de pruebas.

Estas ventajas condujeron a la implantación en toda la empresa de herramientas de cBN en las líneas de mecanizado de alta aleación de la empresa. La mejora del rendimiento permitió a los ingenieros cumplir plazos de entrega más cortos con menos desechos y reprocesamientos.

¿Qué es el nitruro de boro cúbico?

Elnitruro de boro c úbico(cBN) es un material sintético superduro con una estructura cristalina cúbica, similar a la del diamante. El cBN no reacciona químicamente con los metales ferrosos como el diamante, por lo que es ideal para el mecanizado de aceros endurecidos, fundiciones y superaleaciones.

A continuación se describen las principales características del cBN:

Los productos decBN de SAM están diseñados para satisfacer los requisitos de las aplicaciones aeroespaciales, de automoción y de fabricación avanzada, y se ofrecen en polvo, insertos sinterizados o formas compuestas.

Más información: ¿Por qué el nitruro de boro cúbico se denomina material superduro?

Aplicaciones del nitruro de boro cúbico

El nitruro de boro cúbico (cBN) tiene múltiples aplicaciones.

• Se utiliza mucho en el mecanizado de aceros para herramientas, aceros endurecidos y aleaciones de alta resistencia debido a su gran resistencia al desgaste y dureza.
• Además, el cBN se utiliza en herramientas de rectificado de precisión para piezas aeroespaciales y de automoción, donde la precisión y la durabilidad son de suma importancia.
• También se utiliza como revestimiento resistente al desgaste en matrices y herramientas de conformado para aumentar su vida útil.
• Además, el cBN se utiliza en componentes resistentes al calor diseñados para aplicaciones de corte de alta velocidad.
• Debido a su incomparable durabilidad y estabilidad térmica superior, el cBN es generalmente el material preferido cuando las herramientas de diamante y carburo ya no resultan prácticas.

Conclusión

El nitruro de boro cúbico (cBN) tiene un valor extremadamente alto como material para herramientas de corte porque posee una combinación única de gran dureza y estabilidad térmica y química. Stanford Advanced Materials (SAM) es uno de los principales proveedores mundiales de cerámicas de ingeniería y materiales duros. Para obtener más información sobre los productos de cBN de SAM o recibir un presupuesto personalizado, visite la página de inicio.