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一体ろう付けCBNインサートの構造原理:CBNチップと超硬合金基体の安定した結合

2026-09-30
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UHDの一体ろう付けCBNインサートについて、CBNチップと超硬合金基体の構造、両面真空一体ろう付けによる冶金的結合の原理、硬旋削や高負荷加工における安定性を解説します。
CBNチップと超硬合金基体を両面真空一体ろう付けで結合したUHD一体ろう付けCBNインサートの構造イメージ

UHD(河南優德超硬刀具有限公司)の一体ろう付けCBNインサートは、CBNチップと超硬合金基体を両面真空一体ろう付けで結合した超硬切削工具です。

硬旋削、断続切削、高負荷の量産加工を想定し、接合部の安定性、切れ刃の利用効率、加工の継続性を考慮した構造を採用しています。特に、従来のろう付けインサートで課題となりやすいろう付け不良、CBN層の剥離、チップ脱落、工具寿命のばらつきに対して、両面真空一体ろう付け構造による安定した切削ソリューションを提供します。

一体ろう付けCBNインサートの構造

本製品は、主にCBNチップ、超硬合金基体、および両者を接合する両面真空一体ろう付け部で構成されています。

CBNチップ

高硬度材料の硬旋削や高負荷切削に用いられる切削部で、被削材や加工条件に応じた牌号を選定します。

超硬合金基体

CBNチップを支持する基体です。適度な靭性を備え、大きな切込みや送りを伴う切削負荷に対応します。

両面真空一体ろう付け

CBNチップと基体を安定して結合し、熱負荷や熱衝撃を伴う量産加工での接合信頼性を支援します。

両面真空一体ろう付けの原理と特長

真空環境で一体ろう付けを行うことで、CBNチップと超硬合金基体の接合状態を安定させることを目指しています。高温切削、断続切削、加工中の熱変化など、接合部に負荷がかかる条件では、初期の接合強度だけでなく、量産中の失敗リスクを抑えることが重要です。

  • 接合部の安定性:従来の高周波ろう付けや片面構造と比較し、CBNチップと基体の安定した結合を考慮した設計です。
  • 熱負荷への対応:高温切削や冷却・加熱の繰り返しを伴う加工で、ろう付け部の信頼性維持を支援します。
  • 両面使用構造:両面の切れ刃を使用できるため、1枚のインサートにおける切れ刃の利用効率向上に貢献します。
  • 量産加工への適合:工具交換の頻度や加工停止の発生を抑え、安定した加工工程の構築を支援します。

硬旋削・高負荷加工での適用メリット

硬車削や高硬度材料の加工では、工具の接合状態が切削の安定性や加工サイクルに影響します。UHDの一体ろう付けCBNインサートは、次のような課題を持つ加工現場で検討できます。

接合不良リスクへの対応 ろう付け不良やCBNチップの脱落が加工停止につながる工程で、接合構造の安定性を重視できます。
切れ刃利用率の向上 両面使用により、工具1枚あたりの使用可能な切れ刃数を増やし、交換や在庫消費を管理しやすくします。
加工コストの最適化 工具寿命、交換頻度、加工の継続性を総合的に確認しながら、1個あたりの加工コストを検討できます。

主な適用分野と加工対象

自動車部品

ブレーキディスク、フライホイール、クラッチプレッシャープレートなど。

空調用コンプレッサー

シリンダー、上部軸受、クランクシャフトなど。

軸受・ギヤ関連

軸受部品、ギヤ、その他の焼入れ部品の加工。

CBN牌号の選定目安

牌号 特長 適用条件 被削材 加工
USN100 優れた耐摩耗性と耐衝撃性 高速連続・断続切削 合金鋳鉄、ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄 粗加工・半仕上げ
USN200 優れた耐摩耗性と耐熱性 高速連続切削 合金鋳鉄、ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄 半仕上げ・仕上げ
USN650 優れた耐摩耗性と耐衝撃性 高速連続切削 軸受鋼、金型鋼、工具鋼などの焼入れ鋼 半仕上げ・仕上げ

標準仕様

牌号 ISO仕様 L φIC S R
USN100
USN200
USN650
TNGA160404/08/12 16.5 9.525 4.76 0.4
TNGA220404/08/12 22 12.7 4.76 0.8
WNGA080404/08/12 8.7 12.7 4.76 0.4
WNGA080404/08/12 8.7 12.7 4.76 1.2
CNGA120404/08/12 12.7 12.7 4.76 1.2
DNGA110404/08/12 9.525 9.525 4.76 1.2
DNGA150404/08/12 12.7 12.7 4.76 1.2
VNGA160404/08/12 15.5 9.525 4.76 0.4

※上記以外の仕様については、UHDまでお問い合わせください。

使用条件と適用範囲

本製品は一般的なNC旋盤および硬旋盤に適用できます。設備剛性に対する要求は比較的適度ですが、強い断続切削、特殊なクランプ条件、極端な切削条件では、被削材・機械剛性・切削パラメータを含めた事前確認が必要です。

適さない被削材

  • アルミニウム合金
  • 銅合金などの非鉄金属
  • 304/316オーステナイト系ステンレス鋼
  • 低炭素軟鋼

推奨しない加工

  • 高精度の小径穴仕上げ加工
  • 超精密仕上げ加工

UHDによる選定・導入サポート

UHDは、CBNおよびPCD超硬切削工具の研究開発・製造を行う工貿一体型企業として、標準インサートの供給に加え、非標準品の相談や加工用途に応じた技術コミュニケーションにも対応しています。

一体ろう付けCBNインサートの選定では、CBN牌号だけでなく、被削材の硬度、加工方式、切込み量、送り、切削速度、断続の程度、工作機械の剛性を総合的に確認することが重要です。UHDは、これらの条件を踏まえ、硬旋削や高負荷量産加工に適した仕様の検討を支援します。

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