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cBN Schleifscheiben
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Bei kohlenstoffaffinen Werkstoffen wird
hauptsächlich kubisch kristallines Bornitrid eingesetzt. Es neigt im
Gegensatz zu Diamant nicht zu Diffusionsverschleiß. Bornitrid findet
infolgedessen sein Hauptanwendungsfeld beim Schleifen von Stählen mit großen Legierungsanteilen
und Härten über 55 HRC wie Chromstahl oder beispielsweise Hochleistungsstahl
(HSS).
Bornitrid wird in
einer Hochdruck-Temperatur-Synthese hergestellt, wie auch synthetischer
Diamant.
Die Verarbeitung zu cBN-Werkzeugen undcBN-Schleifscheiben ist der von Diamant nahezu identisch.
Bornitrid ist das zweithärteste bekannte
Schleifmittel, das härteste ist Diamant. Gegenüber diesem bieten cBN
Werkzeuge wirtschaftliche Vorteile in der Bearbeitung (beim Schleifen) von
karbidbildenden Werkstoffen, Stahl insbesondere.
Es gibt hauptsächlich zwei Modifikationen von
Bornitrid: Das graphitähnliche hexagonale Bornitrid (hBN) welches als
Schmiermittel eingesetzt wird.
Das kubische Bornitrid (cBN), welches
in der Zinkblende-Struktur vorliegt, die von der Diamantstruktur abgeleitet
ist.
Beim Schleifen schwerzerspanbarer Stählen mit
großen Legierungsanteilen und Härten von 50 HRC (z.B. Chrom- und HSS-Stähle)
bietet es gegenüber konventionellen Schleifmitteln Vorteile.
Form-und Maßgenauigkeiten können aufgrund des
wesentlich geringeren Verschleiß der cBN-Schleifscheiben leichter
eingehalten werden. Eine geringere Beeinflussing des Randzonengefüges stellt
sich besonders bei schwerbearbeitbaren Stählen ein, sodaß HSS-Werkzeuge, die
mit cBN-Schleifwerkzeugen geschliffen wurden, häufig eine längere
Standzeit auszuweisen ist, als mit konvetionell Schleifmitteln geschliffenen.
Konzentration
Die Konzentration einer cBN- Schleifscheibe
gibt den Volumenanteil des Schleifmittels im Belag ist. Der Basiswert bei cBN-Scheiben
und cBN-Stiften liegt bei V240, das bedeutet 24 Volumenprozent oder 4,18 Karat/cm³.
Korngrößen
Auch die Korngrößen für cBN sind von der FEPA
im Bereich zwischen B46 und B1181 genormt. Unterhalb von B46 gibt es keine
einheitliche Regelung, es sind jedoch kleinere Korngrößen verfügbar und auch
gebräuchlich. Die häufigste Verwendung finden Korngrößen im Bereich von B46 bis
B181.
Allgemein bedeutet eine keiner Körnungsgröße höhere
Oberflächengüten. Beim Einsatz feinkörnigerer CBNWerkzeuge ergeben sich
jedoch auch höhere Gesamtbearbeitungskräfte. Demzufolge kann es zu höheren
Prozesstemperaturen und geringeren Standzeiten kommen. Zusätzlich lassen sich
mit groben Körnungen höhere Zeitspanvolumen erzielen. Deshalb ist die Wahl der
Korngröße von entscheidender Bedeutung.