Stanford Advanced Materials fournit des solutions CBN pour l'outillage aéronautique

Introduction

Stanford Advanced Materials (SAM) est ravi de partager un exemple de réussite dans l'utilisation du nitrure de bore cubique (cBN), un matériau superdur bien connu pour sa stabilité thermique et son inertie chimique exceptionnelles. Les solutions cBN de SAM ont aidé un important fabricant aérospatial à résoudre de graves problèmes d'usure d'outils lors de l'usinage de haute précision d'alliages ferreux trempés.

Mme Lisa Ross, ingénieure principale en céramique chez SAM, déclare :

"Le nitrure de bore cubique donne aux ingénieurs un avantage - au sens propre comme au sens figuré - là où le diamant n'en a pas. C'est exactement le type de solution haute performance et spécifique à une application que SAM est bien placé pour fournir."

Étude de cas sur le nitrure de bore cubique

--Le défi : l'usure des outils dans l'usinage aérospatial

Un important producteur de pièces aérospatiales a présenté à SAM un problème important. Ses lignes de production, qui impliquaient l'usinage de précision d'acier trempé et de superalliages à base de nickel pour des pièces de moteurs à réaction, connaissaient une grave dégradation des outils. Même les outils en carbure revêtus ne tenaient pas le coup et les outils en diamant réagissaient chimiquement avec les métaux ferreux.

Les principaux problèmes étaient les suivants

• Changements d'outils fréquents perturbant la production
• Usure des arêtes et perte de tolérance des pièces
• Chaleur excessive lors de la coupe à grande vitesse
• Augmentation des coûts en raison de la courte durée de vie de l'outil

Le client avait besoin d'un produit résistant aux températures élevées, à l'usure chimique et capable de rester affûté même dans des conditions d'usinage extrêmes.

--La solution de SAM : Plaquettes et poudres de nitrure de bore cubique

Après un examen approfondi de l'application,Stanford Advanced Materials a recommandé sa gamme de produits à base de nitrure de bore cubique (cBN). Ils fournissent des poudres de cBN de haute pureté spécialement conçues pour la fabrication d'outils de coupe frittés et des plaquettes de coupe cBN préfabriquées spécialement conçues pour l'usinage des alliages ferreux.

Pourquoi utiliser le nitrure de bore cubique (cBN)? Tout d'abord, le cBN n'est que le deuxième diamant en termes de dureté et offre donc une très bonne résistance à l'usure. En outre, il présente une stabilité thermique exceptionnelle, avec des performances continues à des températures allant jusqu'à 1350 °C dans l'air. Il est chimiquement inerte, ce qui le rend non réactif au fer ou à l'acier, et résiste aux réactions indésirables pendant l'usinage. Enfin, le cBN présente une meilleure rétention des arêtes, en particulier dans des conditions de coupe à sec ou à grande vitesse, ce qui se traduit par une durée de vie plus longue de l'outil et une stabilité des performances. L'ensemble de ces avantages fait du cBN un matériau de choix pour les applications industrielles extrêmes.

SAM a également fourni des conseils techniques sur la sélection des outils, les conditions de coupe et l'intégration des opérations CNC. L'objectif était d'optimiser la durée de vie de l'outil sans sacrifier la précision dimensionnelle et la répétabilité dans la production en grande série.

--Mise en œuvre et résultats

Le client de l'aérospatiale a incorporé les outils cBN de SAM dans ses applications de finition de pales de turbines et de supports en acier de construction. Les résultats des performances ont montré des avantages clairs et mesurables :

• La durée de vie de l'outil a été 4,5 fois plus longue, ce qui a permis de réduire la fréquence des changements d'outils et les temps d'arrêt.
• Réduction de 18 % des temps de cycle d'usinage grâce à des vitesses de coupe plus élevées
• Amélioration de l'état de surface et de la tolérance dimensionnelle pour répondre aux normes de qualité de l'aérospatiale
• Réduction de 32 % du coût global de l'outillage sur six mois d'essais.

Ces avantages ont conduit à la mise en œuvre de l'outillage cBN à l'échelle de l'entreprise sur les lignes d'usinage d'alliages élevés. L'amélioration des performances a permis aux ingénieurs de respecter des délais de livraison plus courts tout en réduisant les déchets et les retouches.

Qu'est-ce que le nitrure de bore cubique ?

Le nitrure de bore cubique (cBN) est un matériau synthétique très dur dont la structure cristalline cubique est similaire à celle du diamant. Il est largement utilisé dans l'usinage de haute précision où l'extrême dureté et la résistance à la chaleur sont requises. Le cBN n'a pas de réaction chimique avec les métaux ferreux comme le diamant et est donc idéal pour l'usinage des aciers trempés, des fontes et des superalliages.

Voici les principales caractéristiques du cBN :

Les produits cBN de SAM sont conçus pour répondre aux exigences des applications aérospatiales, automobiles et de fabrication avancée et sont proposés sous forme de poudre, d'inserts frittés ou de composites.

Pour en savoir plus : Pourquoi le nitrure de bore cubique est-il considéré comme un matériau superdur ?

Applications du nitrure de bore cubique

Le nitrure de bore cubique (cBN) trouve de nombreuses applications.

• Il est largement utilisé dans l'usinage des aciers à outils, des aciers trempés et des alliages à haute résistance en raison de sa résistance à l'usure et de sa dureté élevées.
• En outre, le cBN est utilisé dans les outils de meulage de précision pour les pièces aérospatiales et automobiles, où la précision et la durabilité sont de la plus haute importance.
• Il est également utilisé comme revêtement résistant à l'usure sur les matrices et les outils de formage afin d'améliorer leur durée de vie.
• En outre, le cBN est utilisé dans les composants résistants à la chaleur conçus pour les applications de coupe à grande vitesse.
• En raison de sa durabilité inégalée et de sa stabilité thermique supérieure, le cBN est généralement le matériau préféré lorsque les outils en diamant et en carbure ne sont plus pratiques.

Conclusion

Le nitrure de bore cubique (cBN) est un matériau de très grande valeur pour les outils de coupe, car il possède une combinaison unique de dureté élevée et de stabilité thermique et chimique. Stanford Advanced Materials (SAM) est l'un des principaux fournisseurs mondiaux de céramiques techniques et de matériaux durs. Pour en savoir plus sur les produits cBN de SAM ou recevoir un devis personnalisé, visitez la page d'accueil.