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Nitrure de bore cubique (CBN)
En 1969, General Electric a mis sur le marché le nitrure de bore cubique - CBN en abrégé - sous le nom de marque „BORAZON“, qui s'est révélé un développement révolutionnaire dans le domaine des matériaux abrasifs super durs. Fabriqué en cornue, il atteint une dureté propre de 4700 N/mm2 environ selon Knoop, ce qui signifie qu'il est plus dur que la moitié de la valeur de dureté du Diamant (7000 N/mm2) et atteint presque le double de la dureté du carbure de silicium (SiC) située entre 2500 - 2700 N/mm2. Au CBN monocristallin du début, qui avait tendance à faire des éclats en blocs, s'est ajouté quelques années plus tard une version microcristalline présentant des caractéristiques très différentes de production d'éclats qui s'avèrent nettement plus fins. |
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L'éventail d'applications du CBN commence avec des matériaux relativement tendres bien que résistants (à partir de 50 HRc environ) et s'étend jusqu'à des alliages très durs contenant du carbure (aciers d'outillages, aciers spéciaux, aciers rapides HSS, etc.). Pour des matériaux amorphes et céramiques, le CBN n'est pas approprié, pas plus que pour l'usinage de métaux durs. Le choix d'un liant vitrifiépour les meules permet de les façonner selon différents profils et/ou de les conditionner bien plus facilement et rationnellement.
En raison de la durée de vie élevée, on remplace à l'heure actuelle de plus en plus de meules classiques par des meules au CBN, en particulier en cas de séries importantes ou récurrentes. En effet, avec des meules CBN, on obtient des valeurs G allant de 1200 à 15000 ce qui représente de 500 à 5000 fois plus que les valeurs que l'on peut obtenir avec des meules classiques dans des conditions d'utilisation optimales. Le CBN est apporté par dépôt galvanique monocouche dans une résine synthétique, dans du bronze cassant ou dans un liant céramique. Toutefois, dans le domaine de la rectification de précision, la tendance est très nettement en faveur du liant céramique.
En fonction du type d'application, les meules CBN - à l'exception des meules liant galvanique - sont fabriquées avec différentes concentrations. Par concentration, on entend le poids en carats par cm3 de volume d'enrobement. |
Propriétés thermiques du CBN
Contrairement au Diamant, le CBN présente une stabilité thermique plus élevée. L'oxydation n'est constatée qu'au-dessus de 1400 °C environ. Les températures habituelles de rectification, relativement élevées, n'ont pas d'influence chimique sur le CBN, que ce soit en usinage du fer, du nickel ou du cobalt. L'excellente performance d'enlèvement de copeaux du CBN permet une rectification sans trop d'échauffement. La bonne conductibilité thermique du CBN - elle est d'environ cinq fois supérieure à celle du cuivre - augmente encore cet effet de "refroidissement". On a donc une grande partie de la chaleur de rectification qui est absorbée par la meule CBN et restituée dans le lubrifiant de refroidissement et/ou dans l'environnement. Par conséquent, la pièce usinée s'échauffe nettement moins, en particulier en comparaison avec un usinage au corindon, car ce dernier ne peut pas absorber une telle quantité de chaleur.
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