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BASIC KNOWLEDGE

CBNについて

CBNとは

CBNとは「Cubic Boron Nitride(立方晶窒化ホウ素)」の頭文字をとったもので、窒素とホウ素から作られた固形の化合物。人工化合物なので、自然界にはもともと存在しない。

CBN焼結体は、CBN粒子を高温高圧下で結合させることによって作られる。このプロセスによって、CBN粒子同士が強固に結合し、高い耐摩耗性と優れた熱伝導性を持つ焼 結体が形成される。この焼結体をPcBNという。 (※以降CBNと呼ぶ)

45HRc以上の硬度に対応。1,300℃の熱に関して優れた性質を持ち、鉄と反応しないことから、高硬度や鉄系金属鋳鉄の加工に最適な工具となっている。

CBNとダイヤモンドの違い

「高温」と「鉄」の2つの要因が揃うケースにおいては、ダイヤモンドよりCBNの方が有利。効率的な加工を行うためには、使用環境や条件に合わせて、ダイヤモンドとCBNを適切に使い分ける必要がある。

ダイヤモンドは鉄に弱い

ダイヤモンドの主成分である炭素は、鉄と強い親和性を持つため、ダイヤモンド工具を用いて鉄系材料を加工すると、高温(約700℃以上)で炭素が鉄に拡散・溶解する現象(グラファイト化や溶解摩耗)が発生する。

CBN素材

CBNに適した被削材

  • 炭素鋼
  • 高速度鋼(ハイス)
  • 合金工具鋼
  • クロム鋼
  • クロムモリブデン鋼
  • ニッケルクロム鋼
  • ニッケルクロムモリブデン鋼
  • ステンレス鋼
  • 耐熱鋼
  • 焼結金属 など

CBN工具は奥が深い!

CBN工具は刃先仕様を変えるだけでも欠けや摩耗が抑制され、寿命が良くなることもあります。奥深い素材です。

CBNのメリット

切削工具の場合、削る材料の3倍以上の工具材料の硬さが必要とされます。
CBN(立方晶窒化ホウ素)工具は焼き入れ鋼に対して4.5倍の硬度を持っています。

焼き入れ鋼(60HRc)

700Hv

超硬工具

1,600Hv

CBN工具

3,300Hv

CBN工具の特性

  • 耐熱性(高温でも性能を維持)
  • 高硬度(優れた耐摩耗性)
  • 鉄との化学的相性の良さ
  • 高回転・高送り加工への対応

得られる効果

長寿命化

CBN材質により工具のカケや摩耗を抑制

加工精度向上

工具の安定性向上

加工時間短縮

高速加工が可能

生産性UP

加工条件向上により生産量増加

コスト削減

工具交換頻度の減少

磨き工程削減

仕上げ精度の向上により後工程の簡素化

コーティングのメリットは様々

コーティングをすることで刃先の耐熱性や潤滑性が向上し、切りくずによる摩耗などを抑制する効果ももたらす。
ただし、コーティング母材との相性によりコートが出来なかったり剥がれやすいものがある。