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코팅 CBN 인서트의 재료 구조: CBN 기판과 PVD 코팅의 협력

2026-10-02
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UHD 코팅 CBN 인서트의 CBN 기판과 PVD 다층 내마모 코팅이 내마모성, 절삭 안정성, 공구 수명 및 가공 품질을 향상시키는 원리를 설명합니다.
CBN 기판 위에 PVD 다층 내마모 코팅을 적용한 UHD 코팅 CBN 인서트

UHD COATED CBN INSERT

CBN 기판과 PVD 다층 코팅의 협력 구조

UHD 코팅 CBN 인서트는 고경도 CBN 기판 위에 PVD 방식으로 다층 내마모 코팅을 적용한 정밀 절삭 공구입니다. 기판의 경도와 코팅층의 내마모성을 함께 활용하여 경화강, 주철 및 분말야금 소재의 고속·정밀 가공에서 절삭 안정성과 가공 일관성을 높이는 데 초점을 둡니다.

CBN 기판 위에 PVD 다층 내마모 코팅을 적용한 UHD 코팅 CBN 인서트

가공 현장에서 요구되는 코팅 CBN 인서트

경화강, 주철 및 분말야금 소재를 정밀 가공할 때는 공구 마모, 절삭열, 표면 품질 및 치수 편차를 함께 관리해야 합니다. 특히 고속 연속 절삭이나 자동화 생산 라인에서는 공구 상태의 변화가 가공 품질과 생산 안정성에 직접적인 영향을 줄 수 있습니다.

UHD는 이러한 가공 조건을 고려하여 CBN 기판과 PVD 코팅층을 조합한 코팅 CBN 인서트를 제공합니다. 이 구조는 고경도 소재를 가공하는 데 필요한 절삭 성능을 유지하면서, 마찰과 표면 마모를 줄이는 방향으로 설계되었습니다.

재료 구조와 작동 원리

1. CBN 기판

CBN 기판은 높은 경도를 바탕으로 경화강과 주철 등 난삭 소재의 정밀 절삭을 지원합니다. 절삭날의 기본 강성과 고온 환경에서의 가공 대응력을 형성하는 핵심 구성 요소입니다.

2. PVD 다층 내마모 코팅

PVD 물리 기상 증착 공정으로 TiAlN, TiN, TiCN 등 다층 내마모 코팅을 적용합니다. 코팅층은 절삭 마찰과 표면 마모를 관리하여 기판의 사용 안정성을 보완합니다.

3. 기판·코팅의 협력

CBN 기판의 고경도와 코팅층의 내마모성을 결합하여 고속 정밀 가공에서 절삭 안정성, 공구 수명 및 가공 품질의 균형을 고려합니다.

주요 절삭 성능과 기대 가치

  • 내마모성 관리
    절삭 과정에서 발생하는 표면 마모와 산화 마모를 줄이는 데 도움을 줍니다.
  • 고속 가공 대응
    절삭 마찰을 낮추는 코팅 구조를 통해 높은 절삭 속도가 요구되는 가공 조건에 적용할 수 있습니다.
  • 가공 품질의 일관성
    치수 안정성과 표면 품질을 중시하는 연속 가공 및 양산 환경에 적합합니다.
  • 공구 교체 부담 완화
    적절한 절삭 조건에서 공구 수명 연장과 교체 빈도 감소를 기대할 수 있습니다.

적용 소재와 가공 분야

적용 소재 주요 가공 관련 산업 및 부품
경화강 고속 연속·약단속 정삭 베어링, 기어, 금형, 공구강 부품, 자동차 부품
회주철·구상흑연주철·합금주철 고속 연속 절삭, 반정삭 및 정삭 자동차, 공조 압축기, 베어링, 기어 및 크랭크축
분말야금 소재 및 일부 고경도 소재 정밀 절삭 및 조건별 반정삭 자동차 및 기계 제조 분야의 양산 부품

UHD 코팅 CBN 인서트 등급 선택

가공 소재와 절삭 방식에 따라 적합한 등급이 달라질 수 있습니다. 아래 정보는 대표적인 적용 방향을 보여주며, 실제 선정 시에는 소재 경도, 절삭 속도, 단속 정도, 냉각 방식 및 장비 조건을 함께 검토해야 합니다.

등급 주요 특성 적용 조건 가공 방식 적용 소재·분야
UPN201 우수한 내마모성 및 내충격성 고속 연속 또는 단속 절삭 황삭·반정삭 합금주철, 회주철, 구상흑연주철; 자동차·공조 압축기·베어링·기어·크랭크축
UPN202 우수한 내마모성 및 내열성 고속 연속 절삭 반정삭·정삭 합금주철, 회주철, 구상흑연주철; 자동차·건설기계
UPN603 우수한 내충격성, 저속 조건에서 양호한 내마모성 중·중량 단속 선삭 또는 밀링 반정삭·정삭 니켈·코발트계 초내열합금, 초경합금
UPN601 우수한 내마모성 고속 연속 절삭 정삭 베어링강·금형강·공구강 등 경화강; 풍력·기어·베어링·자동차 부품
UPN602 / UPN605 우수한 내마모성 고속 연속~약단속 절삭 정삭 경화강; 풍력·기어·베어링·자동차 부품
UPN608S 우수한 내마모성 고속 연속~중간 단속 절삭 정삭 경화강; 풍력·기어·베어링·자동차 부품
UPN606 우수한 내마모성 고속 연속~심한 단속 절삭 정삭 경화강; 풍력·기어·베어링·자동차 부품

표준 규격

적용 등급 ISO 규격 L φIC S R
UPN201, UPN202, UPN603, UPN601, UPN602, UPN605, UPN608S, UPN606 TNGA160404 15.5 9.525 4.76 0.4
동일 WNGA080404 12.7 12.7 4.76 0.4
동일 CNGA120404 12.7 12.7 4.76 0.4
동일 DNGA150404 12.7 12.7 4.76 0.4
동일 VCGW110304 6.35 6.35 3.18 0.4
동일 SCGW09T304 9.525 9.525 3.97 0.4

※ 상기 표에 기재되지 않은 규격은 UHD에 문의해 주십시오.

사용 조건과 적용 한계

  • 유색 금속 및 오스테나이트계 스테인리스강 가공에는 적합하지 않습니다.
  • 강한 충격이나 중·중량 단속 절삭에서는 코팅층 박리 위험이 있을 수 있습니다.
  • 안정적인 절삭 조건과 적절한 가공 파라미터를 적용해야 재료 구조의 성능을 충분히 활용할 수 있습니다.
  • 냉각 방식, 소재 특성, 장비 강성 및 절삭 조건을 종합적으로 검토하여 등급과 규격을 선정하는 것이 바람직합니다.

UHD의 기술 지원

河南优德超硬刀具有限公司(Henan UHD Ultrahard Tools Co., Ltd.)는 CBN 및 다이아몬드 소재 연구개발, 디지털 생산 시스템과 정밀 검사 역량을 바탕으로 초경질 절삭 공구를 제조합니다. UHD는 표준 코팅 CBN 인서트뿐 아니라 고객의 소재와 가공 조건에 맞춘 비표준 제품 및 절삭 조건 최적화 방향도 함께 검토합니다.

가공 대상, 장비, 절삭 방식 및 요구되는 표면 품질을 기준으로 적합한 CBN 기판·PVD 코팅 조합과 등급을 상담할 수 있어 자동차, 풍력, 항공우주, 기계 제조, 베어링 및 기어 등 다양한 제조 현장의 안정적인 절삭 솔루션 구축을 지원합니다.

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