สารกัดกร่อน-การแนะนำการใช้ CBN โบรอนไนไตรด์ลูกบาศก์เทียม

เนื่องจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการแปรรูปวัสดุที่มีความแข็งสูงในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ สารกัดกร่อนแบบดั้งเดิมจึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำได้อีกต่อไป ในบริบทนี้ การกำเนิดของวัสดุขัดชนิดซูเปอร์อะเบรซีฟได้กลายเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีอุตสาหกรรม

คิวบิกโบรอนไนไตรด์ (CBN) ซึ่งเป็นวัสดุสังเคราะห์ที่มีความแข็งเป็นรองเพียงเพชรเท่านั้น ได้กลายมาเป็นสารกัดกร่อนที่สำคัญในการแปรรูปวัสดุที่มีความแข็งสูงอย่างรวดเร็ว เนื่องจากมีความทนทานเป็นเลิศ มีเสถียรภาพในอุณหภูมิสูง และมีเสถียรภาพทางเคมี

การใช้ CBN ในวงกว้างไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการประมวลผลเท่านั้น แต่ยังช่วยทำลายข้อจำกัดของสารกัดกร่อนเพชรในวัสดุเฉพาะและการแปรรูปที่อุณหภูมิสูงอีกด้วย จึงกลายมาเป็นการสนับสนุนทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์ อวกาศ และการผลิตเครื่องมือตัด

บทความนี้จะอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะ การประยุกต์ใช้ และผลกระทบในวงกว้างของ CBN โบรอนไนไตรด์ต่อการพัฒนาอุตสาหกรรม เพื่อให้ผู้อ่านเข้าใจถึงการใช้สารกัดกร่อนโบรอนไนไตรด์อย่างมีประสิทธิภาพได้ดีขึ้น

พัฒนาการของวัสดุขัดถูขั้นสูง

เพื่อแสวงหาคุณภาพและประสิทธิภาพที่สูงขึ้นในการแปรรูปทางอุตสาหกรรม มนุษย์จึงได้พัฒนาวัสดุขัดถูขั้นสูง เช่น เพชรขัดถู และโบรอนไนไตรด์ลูกบาศก์ (CBN)

การใช้งานเพชรธรรมชาติในระยะแรก (ก่อนทศวรรษ 1950)

ก่อนทศวรรษ 1950 ในอุตสาหกรรมสามารถใช้ได้เพียงเพชรธรรมชาติเท่านั้นเป็นวัสดุขัดถู เพชรคุณภาพสูงจะถูกนำมาทำเป็นเครื่องมือตัดแบบเม็ดเดียวสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำ ในขณะที่เพชรคุณภาพต่ำจะถูกบดให้เป็นผงเพื่อนำไปใช้เป็นวัสดุขัดถูในเครื่องมือเจียรหรือเลื่อยตัด

การประดิษฐ์และการใช้งานเพชรสังเคราะห์ (ช่วงปลายทศวรรษ 1950)

ช่วงปลายทศวรรษ 1950 มนุษย์สามารถสังเคราะห์เพชรได้สำเร็จ ซึ่งนับเป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ปฏิวัติวงการ

เมื่อเปรียบเทียบกับเพชรธรรมชาติ เพชรสังเคราะห์สามารถผลิตได้อย่างแม่นยำตามวัตถุประสงค์เฉพาะ และได้กลายเป็นวัสดุขัดถูหลักในอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็ว โดยถูกนำมาใช้ในงานต่าง ๆ เช่น การเจียร การตัดด้วยใบเลื่อย การคว้าน การเจาะ การลับคม และการกลึง

การบริโภคเพชรสังเคราะห์ (ในยุคปัจจุบัน)

ในปัจจุบัน โลกมีการบริโภคเพชรสังเคราะห์มากกว่า 100 ล้านกะรัตต่อปี โดยประมาณหนึ่งในสามถูกนำไปใช้ในการเจียร และในงานเจียรนั้น ประมาณครึ่งหนึ่งของวัสดุขัดถูถูกใช้ในการแปรรูปวัสดุแข็ง เช่น คาร์ไบด์ทังสเตนและวัสดุแข็งอื่น ๆ

การปรากฏตัวของโบรอนไนไตรด์ลูกบาศก์ (ปลายทศวรรษ 1960)

ปลายทศวรรษ 1960 ได้มีการก้าวหน้าทางเทคโนโลยีครั้งสำคัญ โดยสามารถสังเคราะห์วัสดุขัดถูที่มีความแข็งแรงสูงรองจากเพชร ซึ่งก็คือโบรอนไนไตรด์ลูกบาศก์ (CBN) CBN ด้วยคุณสมบัติพิเศษและมูลค่าสูง จึงได้กลายเป็นวัสดุขัดถูที่ได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็ว

การพัฒนาสารกัดกร่อน CBN (ตั้งแต่ทศวรรษ 1980)

ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ปริมาณการบริโภคสารกัดกร่อน CBN ทั่วโลกสูงเกิน 10 ล้านกะรัตต่อปี และความสำคัญยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในเวลาเดียวกัน CBN เริ่มเข้ามาแทนที่สารกัดกร่อนอะลูมิเนียมออกไซด์อย่างค่อยเป็นค่อยไป และคาดว่าจะกลายเป็นสารกัดกร่อนในอุตสาหกรรมหลักร่วมกับสารกัดกร่อนเพชรเทียม

ต่อไปนี้จะเน้นที่ลักษณะเฉพาะและการใช้งานของสารกัดกร่อนคิวบิกโบรอนไนไตรด์

การแนะนำคิวบิกโบรอนไนไตรด์ (CBN)

โครงสร้างอะตอมของ CBN มีลักษณะคล้ายคลึงกับเพชรมาก จึงมีความแข็งสูงมาก รองจากเพชรเท่านั้น อย่างไรก็ตาม CBN เป็นวัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้นทั้งหมดและไม่มีอยู่ตามธรรมชาติ

กระบวนการผลิต CBN ต้องใช้การแปลงโบรอนไนไตรด์ขาว (BN) จากผลึกหกเหลี่ยมไปเป็นโครงสร้างผลึกลูกบาศก์ภายใต้อุณหภูมิสูง (1,500~2,000℃) และความดันสูง (50,000~90,000 บรรยากาศ) ด้วยความช่วยเหลือของตัวเร่งปฏิกิริยา กระบวนการพิเศษนี้ทำให้ CBN เป็นวัสดุขัดถูประสิทธิภาพสูง

การใช้งานหลักของ CBN คือการแก้ไขข้อจำกัดของสารกัดกร่อนเพชรในบางสาขา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการมีบทบาทสำคัญในการเจียรวัสดุพิเศษที่มีความแข็งสูง เช่น เหล็ก นิกเกิล และโคบอลต์ เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีของวัสดุเหล่านี้เข้ากันไม่ได้กับเพชร ดังนั้น CBN จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานตัดเฉือนในอุตสาหกรรม ตัวเร่งปฏิกิริยา

ความรู้เพิ่มเติม: ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือที่เรียกอีกอย่างว่า ตัวเร่งปฏิกิริยา คือ สารที่สามารถเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีได้โดยการให้เส้นทางปฏิกิริยาอื่นที่มีพลังงานกระตุ้นต่ำกว่า ในขณะที่มวล องค์ประกอบ และคุณสมบัติทางเคมีของตัวมันเองยังคงไม่เปลี่ยนแปลงก่อนและหลังจากที่เข้าร่วมในปฏิกิริยาเคมี

คุณสมบัติของโบรอนไนไตรด์ลูกบาศก์ CBN

มีความแข็งสูง

• CBN มีความแข็งเป็นรองเพียงเพชรเท่านั้น แข็งกว่าซิลิกอนคาร์ไบด์ และแข็งกว่าอะลูมินาประมาณสองเท่า
• คุณสมบัติที่ใหญ่ที่สุดของสารกัดกร่อน CBN โบรอนไนไตรด์ที่ทนทาน คือ ความคมตัดที่คมกริบ ทนทานยาวนาน

ความเสถียรทางเคมี

• CBN มีความเสถียรทางเคมีสูงมากที่อุณหภูมิห้องและไม่เกิดปฏิกิริยาเคมีกับวัสดุในการแปรรูป
• เมื่อเปรียบเทียบกับเพชรแล้ว CBN มีความเสถียรทางเคมีที่แข็งแกร่งกว่าในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง และสามารถต้านทานการออกซิเดชันและการกัดกร่อนทางเคมีอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เสถียรภาพอุณหภูมิสูง

• ที่อุณหภูมิประมาณ 900°C ฟิล์มโบรอนไนไตรด์ที่ถูกออกซิไดซ์จะก่อตัวบนพื้นผิวของ CBN ซึ่งสามารถป้องกันไม่ให้เกิดการออกซิเดชันเพิ่มเติมได้
• CBN มีเสถียรภาพทางความร้อนสูงถึง 1,300°C ทำงานได้ดีในการประมวลผลที่อุณหภูมิสูง และไม่เสื่อมสภาพได้ง่ายเมื่อได้รับความร้อน

การแก้ไขข้อจำกัดของสารกัดกร่อนเพชร

• เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการบดและการแปรรูปโลหะที่มีความแข็งสูง เช่น เหล็ก นิกเกิล และโคบอลต์
• ช่วยเอาชนะข้อจำกัดที่ว่าเพชรเกิดการออกซิไดซ์หรือเกิดปฏิกิริยาทางเคมีได้ง่ายที่อุณหภูมิสูงหรือระหว่างการแปรรูปวัสดุบางชนิดได้

ความสามารถในการประมวลผลที่เหนือชั้น

• CBN มีประสิทธิภาพในการตัดที่สูงกว่าสารกัดกร่อนแบบดั้งเดิม สามารถขจัดวัสดุออกได้อย่างรวดเร็ว และให้ผลลัพธ์การตัดเฉือนที่แม่นยำสูง
• ในระหว่างกระบวนการสึกหรอของล้อเจียร อนุภาค CBN จะแตกออกตามธรรมชาติ ทำให้เกิดมุมการตัดที่คมขึ้นใหม่ ยืดอายุการใช้งาน และรักษาประสิทธิภาพการประมวลผลไว้

ทนทานต่อการสึกหรอ

• ล้อเจียร CBN มีการสึกหรอต่ำ ซึ่งสามารถยืดอายุการใช้งานของล้อเจียรได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมทั้งลดความถี่และต้นทุนในการเปลี่ยนล้อ

คุณสมบัติด้านความเสถียรทางเคมีและความทนทานต่ออุณหภูมิสูงของ CBN เมื่อเทียบกับเพชร

เสถียรภาพทางเคมีของสารกัดกร่อนถือเป็นปัจจัยสำคัญในการวัดประสิทธิภาพ แม้ว่าความแข็งของเพชร (ความแข็งแบบ Knoop คือ 7,000) จะสูงกว่า CBN (ความแข็งแบบ Knoop คือ 4,700) แต่ CBN ก็เหนือกว่าในการเจียรเหล็กเนื่องจากความเสถียรทางเคมีและความร้อน

ปัญหาเรื่องอุณหภูมิสูงของเพชร:

• ที่อุณหภูมิห้อง สมบัติทางเคมีของเพชรและ CBN ค่อนข้างเสถียร แต่ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เพชรจะถูกออกซิไดซ์และกราไฟต์ได้ง่าย
• เพชรจะเริ่มออกซิไดซ์ที่ 600~700℃ และในที่สุดก็จะกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ทำให้ความแข็งลดลง และความสามารถในการบดลดลง
• นอกจากนี้ เพชรซึ่งเป็นวัสดุที่มีส่วนประกอบเป็นคาร์บอนจะเกิดคาร์ไบด์ที่มีธาตุต่างๆ เช่น ทังสเตน โมลิบดีนัม โครเมียม และวาเนเดียมในชิ้นงาน โดยเกิดพันธะเทอร์โมเคมีและการแพร่กระจาย ส่งผลให้การสึกหรอของล้อเจียรเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ประสิทธิภาพอุณหภูมิสูงของ CBN:

• พื้นผิวของ CBN จะเริ่มออกซิไดซ์ที่ประมาณ 900°C แต่ฟิล์มโบรอนไนไตรด์ที่ถูกออกซิไดซ์ที่เกิดขึ้นจะปกป้องผลึกและลดการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติมได้
• ฟิล์มป้องกันนี้สามารถอยู่ได้ในอุณหภูมิสูงสุดถึง 1,300°C ช่วยให้ CBN สามารถรักษาเสถียรภาพทางความร้อนได้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง และไวต่อความร้อนจากการเจียรน้อยลง

CBN มีเสถียรภาพทางเคมีและความร้อนดีกว่าเพชร และต่างจากเพชร CBN จะไม่ถูกโจมตีทางเคมีโดยเหล็ก โคบอลต์ และนิกเกิล ดังนั้น CBN จึงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการบดโลหะผสมเหล็ก โลหะผสมซูเปอร์ที่มีโคบอลต์และนิกเกิล

การใช้งานของ CBN

CBN โบรอนไนไตรด์เป็นสารกัดกร่อนชนิดพิเศษที่ออกแบบมาสำหรับการเจียร การลับ การตัด การเจียร และการขัดเงา ความแข็งที่สูงและประสิทธิภาพการประมวลผลที่ยอดเยี่ยมทำให้เหนือกว่าสารกัดกร่อนแบบดั้งเดิม เช่น อะลูมิเนียมออกไซด์สีขาวได้อย่างง่ายดายในงานเจียรและการตัดที่แม่นยำ

CBN โบรอนไนไตรด์เหมาะสำหรับวัสดุที่มีความแข็งและทนต่อการสึกหรอสูงต่างๆ:

• เหล็กสำหรับเครื่องมือและแม่พิมพ์
• เหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสม
• เหล็กหล่อพิเศษ
• สแตนเลส
• สเปซอัลลอย
• โลหะผสมทนทานต่อการสึกหรออื่น ๆ

CBN โบรอนไนไตรด์เหมาะเป็นพิเศษสำหรับการผลิตจำนวนมากหรือการใช้ห้องเครื่องมือ เนื่องจากมีประสิทธิภาพและความทนทานสูง ใช้ในอุตสาหกรรมต่อไปนี้เป็นหลัก:

• อุตสาหกรรมรถยนต์และรถจักรยานยนต์: ใช้ในการแปรรูปชิ้นส่วนเครื่องยนต์ ระบบส่งกำลัง และส่วนประกอบยานพาหนะ
• อุตสาหกรรมชิ้นส่วนไฮดรอลิก: เหมาะสำหรับการประมวลผลชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง
• การผลิตตลับลูกปืน: มอบผลการประมวลผลที่แม่นยำสูงที่เสถียร
• อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ: การประมวลผลวัสดุการบินที่มีความแข็งแรงสูงทนต่อการสึกหรอ
• อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมือตัด: เหมาะสำหรับการแปรรูปเครื่องมือตัดและเครื่องมือที่เกี่ยวข้องที่มีความแข็งสูง

เพชรและโบรอนไนไตรด์เป็นสารกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม เหมาะสำหรับการประมวลผลที่มีความแข็งสูงและความแข็งแรงสูง แต่ถ้าคุณต้องการบดธาตุกลุ่มเหล็ก โบรอนไนไตรด์เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด

สรุปแล้ว

CBN โบรอนไนไตรด์ได้กลายมาเป็นสารกัดกร่อนชนิดพิเศษที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ เนื่องจากมีความแข็ง ความทนทาน ความเสถียรที่อุณหภูมิสูง และความเสถียรทางเคมีที่ยอดเยี่ยม ไม่เพียงแต่เอาชนะข้อจำกัดของสารกัดกร่อนเพชรในการแปรรูปวัสดุเฉพาะและอุณหภูมิสูงเท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นประสิทธิภาพที่เหนือกว่าสารกัดกร่อนแบบดั้งเดิมในงานต่างๆ เช่น การเจียร การลับ การตัด การเจียรและการขัดเงา โดยเฉพาะสำหรับการแปรรูปเหล็กเครื่องมือและแม่พิมพ์ เหล็กคาร์บอนและโลหะผสม สเตนเลส โลหะผสมอวกาศ และวัสดุที่ทนทานต่อการสึกหรออื่นๆ

คุณสมบัติเฉพาะตัวของ CBN โบรอนไนไตรด์ทำให้มีบทบาทสำคัญในการผลิตจำนวนมากและการผลิตเครื่องมือในอุตสาหกรรมยานยนต์และรถจักรยานยนต์ อุตสาหกรรมชิ้นส่วนไฮดรอลิก การผลิตตลับลูกปืน อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ และการผลิตเครื่องมือตัด

CBN โบรอนไนไตรด์ได้กลายเป็นโซลูชันที่ต้องการในการประมวลผลวัสดุที่มีความแข็งสูง นำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีการประมวลผลความแม่นยำระดับอุตสาหกรรมสมัยใหม่ไปสู่อีกระดับที่สูงขึ้น

การกระทำ

1. วิธีการเลือกล้อเจียร>>>จะเลือกล้อเจียรเพชรกับล้อเจียร CBN อย่างไร?
2. ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับสารกัดกร่อนที่คุณควรรู้ >>>บทนำเกี่ยวกับสารกัดกร่อนสำหรับการเจียร
3. บทบาทสำคัญของประสิทธิภาพของล้อเจียร>>ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสารยึดเกาะ
4. ค่าความหยาบผิวที่วัดได้ในปัจจุบันตรงตามเป้าหมายที่คุณคาดหวังไว้หรือไม่>>> ตารางเปรียบเทียบการเจียร/ขัดเงากับค่าความหยาบผิว
5. ลักษณะต่างๆ ของสารกัดกร่อนสำหรับล้อเจียร >> ผลการเจียรของสารกัดกร่อนสำหรับล้อเจียร
6. สิ่งที่คุณควรรู้เกี่ยวกับเพชรขัดผิวชนิดซุปเปอร์อเบรซีฟ>>บทนำเกี่ยวกับเพชรขัด
7. วิธีการเลือกวัสดุขัดแบบดั้งเดิมให้เหมาะสม>>การเลือกวัสดุขัดถู
8. สภาวะการเจียรขอบตัดที่แตกต่างกัน>>ความเข้าใจเชิงลึกเกี่ยวกับรูปร่าง การเปลี่ยนแปลง และกลไกการลับคมของคมตัดของล้อเจียร
9. ดำเนินการ >>> ด้วยหินเจียรเพชรและโบรอนไนไตรด์, วัสดุขัดเงา, อุปกรณ์ขัดเงา, และเครื่องมือขัดเงา
10. การทบทวน

สำหรับการบด เรามีการปรับแต่งตามความต้องการในการประมวลผล เพื่อให้มีประสิทธิภาพสูงสุด

หากคุณยังไม่รู้ว่าจะเลือกอันที่เหมาะสมที่สุดอย่างไรหลังจากอ่านข้อความนี้แล้ว

ยินดีต้อนรับที่จะติดต่อเรา เราจะมีคนที่จะตอบคำถามของคุณ

หากคุณต้องการใบเสนอราคาแบบกำหนดเองโปรดติดต่อเรา

เวลาทำการฝ่ายบริการลูกค้า : จันทร์ – ศุกร์ 09:00~18:00 น.

โทร : 07 223 1058

หากมีข้อสงสัยหรือคำถามที่ไม่ชัดเจนทางโทรศัพท์ โปรดอย่าลังเลที่จะส่งข้อความส่วนตัวถึงฉันทาง Facebook ~~

เฟซบุ๊ก HonWay: https://www.facebook.com/honwaygroup

คุณอาจสนใจ…