Lors de la sélection des fraises rotatives en carbure de tungstène, la plupart des acheteurs se concentrent sur la qualité du carbure, la dureté ou la taille de la queue, mais négligent souvent l'un des facteurs de performance les plus importants : la géométrie des dents.
La conception des dents (également appelée cannelure ou motif de coupe) détermine directement la vitesse de coupe, l'efficacité d'enlèvement des copeaux, l'état de surface, la génération de chaleur et la durée de vie de l'outil.
Si vous êtes un distributeur d'outils, un acheteur industriel ou un responsable des achats d'usine, comprendre la géométrie des dents vous aidera à choisir la bonne fraise en carbure pour chaque application et à éviter des coûts d'outillage inutiles.
Qu'est-ce que la géométrie des dents dans les fraises rotatives en carbure ?La géométrie des dents fait référence à la forme, à la taille et à la disposition des arêtes de coupe sur la tête de la fraise en carbure. Ces dents de coupe enlèvent la matière par meulage rotatif à grande vitesse, et la structure des dents contrôle :- La manière dont la matière est enlevée de manière agressive- La douceur avec laquelle la fraise coupe- La manière dont les copeaux sont évacués- La durée de vie de la fraise
Un motif de dents bien conçu améliore l'efficacité de coupe de 30 à 50 % et réduit considérablement l'usure de l'outil.
Types de dents courants des fraises en carbure
Type de dent
Apparence
Acier, fonte
Caractéristiques
Simple coupe (SC)
Dents en spirale dans une direction
Acier inoxydable, acier allié
Enlèvement rapide de matière
Double coupe (DC)
 Dents croisées
Acier inoxydable, acier trempéFinition plus lisse, coupe stable
Coupe aluminium (AL)
Grande cannelure unique
Aluminium, laiton, plastiques
Anti-encrassement
Coupe diamant
Coupes croisées fines
 Finition des matériaux durs
Surface lisse
Simple coupe vs Double coupe vs Coupe aluminium – Comparaison des performances
Facteur de performance
Simple coupe
Coupe agressive
Stabilité sous la chaleur
Coupe propre
★★★★
★★★
Idéal pour
Stabilité des vibrations
★★
★★★★
★★★
Idéal pour
★
★★★★
★★★
Stabilité des vibrations
★★
★★★★
★★★
Idéal pour
Acier, fonte
Acier inoxydable, acier allié
Aluminium, cuivre
 *
Idéal pour le portage automobile, le meulage aérospatial, la finition des outils de moule, la réparation navale et les lignes d'ébavurage de précision.Comment la géométrie des dents affecte les performances de coupe
1. Efficacité d'enlèvement des copeaux : Les conceptions à grandes cannelures enlèvent les copeaux plus rapidement (idéal pour l'aluminium), tandis que les dents croisées réduisent la taille des copeaux (idéal pour l'acier inoxydable).2. Vitesse de coupe : Une géométrie de cannelure agressive augmente le taux d'enlèvement, mais nécessite également un régime plus élevé et des outils stables.3. Génération de chaleur : Mauvais type de dent = chaleur excessive = usure de l'outil + brûlures sur la pièce.4. Vibrations et stabilité : Les fraises à double coupe réduisent les vibrations et améliorent le contrôle – idéal pour les opérations de meulage manuel.5. Durée de vie de l'outil : Une géométrie de dent optimisée réduit la friction et le chargement – prolonge la durée de vie de la fraise de 25 à 40 %.Choisir la bonne géométrie de dent pour différents matériaux
Matériau
Type de dent recommandé
Raisons de la recommandation
Acier au carbone
Simple coupe
Coupe agressive
Acier inoxydable
Double coupe
Stabilité sous la chaleur
Acier trempé
Double coupe
Stabilité sous la chaleur
Aluminium
Coupe aluminium
Coupe propre
Titane
Double coupe
Stabilité sous la chaleur
Laiton/Cuivre
Coupe aluminium
Coupe propre
Géométrie de dent personnalisée pour les commandes OEM
Géométrie de cannelure variableMotifs de brise-copeauxConception de dents à hélice élevéeCarbure micro-grain + dents affûtées CNCConceptions en spirale à gauche pour applications spéciales*
Idéal pour le portage automobile, le meulage aérospatial, la finition des outils de moule, la réparation navale et les lignes d'ébavurage de précision.Comment identifier une géométrie de dent de haute qualité
Avant de choisir un fournisseur de fraises en carbure, vérifiez :
- L'affûtage du tranchant- La symétrie et l'équilibre des dents- La précision du meulage CNC- La résistance du brasage à l'argent- L'état de surfaceFAQ – Les acheteurs demandent également
Q1 : Quel type de dent de fraise en carbure dure le plus longtemps ?Les fraises à double coupe offrent généralement le meilleur équilibre entre vitesse et durée de vie de l'outil.Q2 : Puis-je demander une géométrie de dent spéciale ?
Oui – la personnalisation OEM de la conception des dents est disponible pour les commandes en volume.Q3 : Quel type de dent est le meilleur pour l'acier inoxydable ?
Fraises à double coupe – réduisent le durcissement, contrôle plus doux.Conclusion
La géométrie des dents contrôle directement la vitesse de coupe, l'enlèvement des copeaux, l'état de surface, la chaleur et la durée de vie de l'outil. Choisir la bonne conception de dent signifie des performances supérieures et des coûts d'outillage inférieurs.Nous fabriquons des fraises rotatives en carbure de tungstène pour les distributeurs d'outils et les utilisateurs industriels du monde entier
.  Nous avons les principaux avantages suivants :- Carbure à grains ultrafins WC- Meulage de précision CNC à 5 axes
                  
              
                     
                                    
                      
                    
                  
                    Coupeuse annulaire: un outil professionnel pour surmonter les difficultés du forage en acier inoxydable
 
Dans le domaine de l'usinage industriel, l'acier inoxydable est devenu un matériau clé dans la fabrication en raison de son excellente résistance à la corrosion, de sa haute résistance et de sa bonne ténacité.Ces mêmes propriétés posent également des défis importants pour les opérations de forage.Notre coupeuse annulaire, avec sa conception unique et ses performances exceptionnelles,fournit une solution idéale pour un forage efficace et précis en acier inoxydable.
 
ⅠLes défis et les principales difficultés du forage de l'acier inoxydable
1.Dureté élevée et résistance à l'usure:L'acier inoxydable, en particulier les grades austénitiques tels que 304 et 316, a une dureté élevée qui augmente considérablement la résistance à la coupe, soit plus du double de celle de l'acier au carbone ordinaire.Les perceuses standard sont vite ternes., avec des taux d'usure augmentant jusqu'à 300%.
2.Mauvaise conductivité thermique et accumulation de chaleur:La conductivité thermique de l'acier inoxydable n'est que d'un tiers de celle de l'acier au carbone..Dans de telles conditions de température et de pression élevées, les éléments alliés en acier inoxydable ont tendance à se lier au matériau de forage, ce qui entraîne une adhérence et une usure de diffusion.Il en résulte une défaillance du recuit de la perceuse et un durcissement de la surface de la pièce..
3.Tendance significative au durcissement du travail:La dureté de la couche durcie peut augmenter de 1,4 à 2,2 fois par rapport au matériau de base.d'une résistance à la traction allant jusqu'à 1470×1960 MPaEn conséquence, la perceuse découpe constamment des matériaux de plus en plus durs.
4.Adhérence de la puce et évacuation médiocre de la puce:En raison de la grande ductilité et de la ténacité de l'acier inoxydable, les copeaux ont tendance à former des rubans continus qui adhèrent facilement au bord de coupe, formant des bords accumulés.Il gratte le mur du trou., et conduit à une rugosité de surface excessive (Ra > 6,3 μm).
5.Déformation de la plaque mince et déviation de positionnement:Lorsque les feuilles de forage sont plus fines que 3 mm, la pression axiale des perceuses traditionnelles peut provoquer une déformation du matériau.Les forces radiales déséquilibrées peuvent entraîner une faible rondeur du trou (souvent déviant de plus de 0.2 mm).
Ces défis rendent les techniques de forage conventionnelles inefficaces pour le traitement de l'acier inoxydable, ce qui nécessite des solutions de forage plus avancées pour résoudre efficacement ces problèmes.
ⅡDéfinition de coupeuse annulaire
Une perceuse annulaire, également connue sous le nom de perceuse creuse, est un outil spécialisé conçu pour percer des trous dans des plaques métalliques dures telles que l'acier inoxydable et les tôles d'acier épais.En adoptant le principe de la découpe annulaire, elle dépasse les limites des méthodes de forage traditionnelles.
La caractéristique la plus caractéristique de la découpeuse annulaire est sa tête de coupe creuse en forme d'anneau qui ne retire que le matériau le long du périmètre du trou plutôt que le noyau entier,comme avec les perceuses à torsion classiquesCette conception améliore considérablement ses performances, ce qui le rend bien supérieur aux perceuses standard lorsqu'il s'agit de travailler avec des plaques d'acier épais et de l'acier inoxydable.
 
Ⅲ. Conception technique de base du coupeur annulaire
1.Structure de coupe coordonnée à trois bords:La tête de coupe composite est constituée de bords de coupe extérieurs, intermédiaires et intérieurs:
Rande extérieure:Coupe une rainure circulaire pour assurer un diamètre de trou précis (± 0,1 mm).
Le milieu de gamme:Il supporte 60% de la charge de coupe principale et dispose d'un carbure résistant à l'usure pour sa durabilité.
- À l'intérieur.La conception de l'envergure des dents inégale aide à prévenir les vibrations pendant le forage.
2.Définition de la rainure de coupe annulaire et de la rainure de rupture de puces:
Seulement 12% à 30% du matériau est enlevé en forme d'anneau (noyau conservé), ce qui réduit la surface de coupe de 70% et la consommation d'énergie de 60%.Des rainures spirales spécialement conçues cassent automatiquement les copeaux en petits fragments, empêchant efficacement l'enchevêtrement des copeaux en forme de ruban, un problème courant lors du forage de l'acier inoxydable.
3.Chaîne de refroidissement centrale:Le liquide de refroidissement d'émulsion (ratio huile/eau 1:5) est pulvérisé directement sur le bord de coupe par un canal central, ce qui réduit la température dans la zone de coupe de plus de 300°C.
4.Mécanisme de positionnement:
The center pilot pin is made of high-strength steel to ensure accurate positioning and prevent drill slippage during operation—especially important when drilling slippery materials like stainless steel.
Ⅳ. Avantages des coupeuses annulaires dans le forage en acier inoxydable
Comparé aux perceuses à torsion traditionnelles qui effectuent la découpe sur toute la surface, les découpeuses annulaires ne retirent qu'une section en forme d'anneau du matériau  conservant le noyau  ce qui présente des avantages révolutionnaires:
1.Amélioration de l'efficacité:Avec une réduction de 70% de la surface de coupe, le forage d'un trou de Φ30 mm dans de l'acier inoxydable 304 d'une épaisseur de 12 mm prend seulement 15 secondes, soit 8 à 10 fois plus rapidement que l'utilisation d'une perceuse à torsion.la coupe annulaire réduit la charge de travail de plus de 50%Par exemple, percer une plaque d'acier de 20 mm d'épaisseur prend 3 minutes avec une perceuse traditionnelle, mais seulement 40 secondes avec une coupe annulaire.
2.Réduction significative de la température de coupe:Le liquide de refroidissement central est injecté directement dans la zone à haute température (ratio optimal: émulsion huile-eau 1:5).cela maintient la température de la tête de coupe inférieure à 300°C, empêchant le recuit et les défaillances thermiques.
3.Précision et qualité garanties:La découpe synchronisée à plusieurs bords assure une centralisation automatique, ce qui donne des parois de trous lisses et sans taches.2μm· éliminant le besoin de transformation secondaire.
4.Prolongation de la durée de vie des outils et réduction des coûts:La tête de coupe du carbure résiste à la haute abrasivité de l'acier inoxydable.
5.Étude de cas:Un fabricant de locomotives a utilisé des coupeuses annulaires pour percer des trous de 18 mm dans des plaques de base en acier inoxydable 1Cr18Ni9Ti d'une épaisseur de 3 mm.la déviation de rondeur a diminué de 0.22mm à 0.05mm, et les coûts de main-d'œuvre ont été réduits de 70%.
Ⅴ.Cinq défis principaux et solutions ciblées pour le forage de l'acier inoxydable
1.Déformation à paroi mince
1.1Le problème:La pression axiale des perceuses traditionnelles provoque une déformation plastique des plaques minces; lors d'une percée, le déséquilibre de la force radiale conduit à des trous ovales.
1.2.Les solutions:
Méthode de support de soutien:Placer des plaques de support en aluminium ou en plastique d'ingénierie sous la pièce à usiner pour répartir les contraintes de compression.
Paramètres d'alimentation par étape:L'alimentation initiale ≤ 0,08 mm/rev, augmentée à 0,12 mm/rev à 5 mm avant la rupture et à 0,18 mm/rev à 2 mm avant la rupture pour éviter une résonance de vitesse critique.
2.Réduction de l'adhésion et suppression de l'accumulation de bords
2.1.La cause profonde:Le soudage des copeaux d'acier inoxydable au bord de coupe à haute température (> 550°C) provoque la précipitation et l'adhérence de l'élément Cr.
2.2.Les solutions:
Technologie de coupe à l'avant-garde:Ajoutez un bord d'écaille de 45° de 0,3-0,4 mm de large avec un angle de relief de 7°, ce qui réduit de 60% la surface de contact lame-puce.
Application du revêtement à rupture de copeaux:Utilisez des perceuses revêtues de TiAlN (coefficient de frottement 0,3) pour réduire de 80% le taux d'accumulation des bords et doubler la durée de vie des outils.
Réfrigération interne par impulsion:Forage de levage toutes les 3 secondes pendant 0,5 seconde pour permettre la pénétration du fluide de coupe à l'interface d'adhérence.la température dans la zone de coupe peut baisser de plus de 300°C, réduisant considérablement le risque de soudage.
3.Problèmes d'évacuation des puces et perturbations de forage
3.1.Mécanisme de défaillance:Des copeaux de bande longues enchevêtrent le corps de l'outil, bloquant le flux du liquide de refroidissement et obstruant finalement les tuyaux de la bande, provoquant une rupture de la perceuse.
3.2.Solutions efficaces pour l'évacuation des puces:
Conception optimisée de la flûte à puce:Quatre flûtes en spirale avec un angle d'hélice de 35°, augmentant la profondeur de la flûte de 20%, garantissant une largeur de chaque puce de coupe ≤ 2 mm;réduit la résonance de coupe et coopère avec les tiges de ressort pour le dégagement automatique des copeaux.
Élimination des copeaux assistée par pression d'air:Attachez un pistolet pneumatique de 0,5 MPa sur une perceuse magnétique pour souffler les copeaux après chaque trou, réduisant le taux de brouillage de 95%.
Procédure de rétraction intermittente de la perceuse:Retirer complètement la perceuse pour dégager les copeaux après avoir atteint une profondeur de 5 mm, particulièrement recommandé pour les pièces d'épaisseur supérieure à 25 mm.
4.Position de surface courbe et assurance de la perpendicularité
4.1.Défi de scénario spécial:Glisse de forage sur des surfaces courbes comme des tuyaux en acier, erreur de positionnement initiale > 1 mm.
4.2.Solutions d'ingénierie:
Dispositif de positionnement laser croisé:Projecteur laser intégré sur perceuse magnétique projette la ligne de visée sur une surface courbe avec une précision de ± 0,1 mm.
Fixation adaptative à surface courbe:La pince à rainures en V avec verrouillage hydraulique (force de serrage ≥ 5 kN) assure que l'axe de forage est parallèle à la surface normale.
Méthode de forage de démarrage par étapes:Il s'agit d'un procédé à trois étapes qui permet d'obtenir la verticalité des trous de Ø50 mm à 0,05 mm/m.
Ⅵ.Configuration des paramètres de forage en acier inoxydable et fluide de refroidissement La science
6.1 Matrice d'or des paramètres de coupe
L'ajustement dynamique des paramètres en fonction de l'épaisseur de l'acier inoxydable et du diamètre du trou est la clé du succès:
Épaisseur de la pièce
Plage de diamètre du trou
Vitesse du fuseau (r/min)
Taux d'alimentation (mm/rev)
Pression du liquide de refroidissement (bar)
1 à 3 mm
Ø12 à 30 mm
450 à 600
0.10 à 0.15
3 à 5
3 à 10 mm
Ø30 à 60 mm
300 à 400
0.12 à 0.18
5 à 8
10 à 25 mm
Ø60 à 100 mm
150 à 250
0.15 à 0.20
8 à 12
> 25 mm
Ø100 à 150 mm
80 à 120
0.18 à 0.25
12 à 15
Données compilées à partir d'expériences d'usinage en acier inoxydable austénitique.
Nom de l'organisme:La vitesse d'alimentation < 0,08 mm/rev aggrave le durcissement du travail; > 0,25 mm/rev provoque des éclaboussures d'insertion. Une correspondance stricte entre la vitesse et le rapport d'alimentation est nécessaire.
6.2 Lignes directrices sur la sélection et l'utilisation des liquides de refroidissement
6.2.1.Formules préférées:
Plaques minces:Émulsion soluble dans l'eau (huile:eau = 1:5) avec 5% d'additifs extrêmement soufrés sous pression.
Plaques épaisses:Huile de coupe à haute viscosité (ISO VG68) avec additifs de chlore pour améliorer la lubrification.
6.2.2.Les spécifications d'application:
Priorité de refroidissement interne:Fluide de refroidissement délivré par le trou central de la tige de forage à l'extrémité de la perceuse, débit ≥ 15 L/min.
Assistance au refroidissement externe:Les buses pulvérisent du liquide de refroidissement sur les flûtes à puces à une inclinaison de 30°.
Surveillance de la température:Remplacer le liquide de refroidissement ou ajuster la formulation lorsque la température de la zone de coupe dépasse 120 °C.
6.3 Processus opérationnel en six étapes
Serrage de la pièce → Fermeture hydraulique de l'appareil
Position du centre → étalonnage croisé au laser
Montage de la perceuse → Vérifiez le couple de serrage de l'insert
Réglage des paramètres → Configuration selon la matrice épaisseur-diamètre du trou
Activation du liquide de refroidissement → pré-injection du liquide de refroidissement pendant 30 secondes
Forage par étapes → Retracer tous les 5 mm pour nettoyer les copeaux et les flûtes propres
Ⅶ.Recommandations de sélection et adaptation du scénario
7.1 Sélection de la perceuse
7.1.1.Options matérielles
Type économique:Acier à haute vitesse au cobalt (M35)
Scénarios applicables:Plaques minces en acier inoxydable 304 d'une épaisseur < 5 mm, un diamètre de trou ≤ 20 mm, fonctionnement non continu tel que la maintenance ou la production en petits lots.
Les avantages:Le coût réduit de 40%, recyclable et réutilisable, adapté à des applications budgétaires limitées.
Solution à haute performance:Carbure cimenté revêtu + revêtement TiAlN
Applicable à:Traitement continu d'acier inoxydable 316L d'une épaisseur supérieure à 8 mm (par exemple, construction navale, équipement chimique).Dureté jusqu'à HRA 90, résistance à l'usure améliorée de 3 fois, durée de vie de l'outil > 2000 trous, coefficient de frottement du revêtement TiAlN 0.3, réduit les bords de 80%, résout les problèmes d'adhérence avec l'acier inoxydable 316L.
Solution renforcée spéciale (conditions extrêmes):Substrate de carbure de tungstène + revêtement de nanotubesLe renforcement par nanoparticules améliore la résistance à la flexion, la résistance à la chaleur jusqu'à 1200 °C, adapté au forage de trous profonds (> 25 mm) ou à l'acier inoxydable avec impuretés.
7.1.2.Compatibilité avec la tige
Forage magnétique domestique: bâton à angle droit.
Exercices magnétiques importés (FEIN, Metabo): charnière universelle, système de changement rapide pris en charge, tolérance au ruissellement ≤ 0,01 mm.
Exercices magnétiques japonais (Nitto): seule tige universelle, tige à angle droit non compatible; nécessite une interface de changement rapide dédiée.
Centres d'usinage / machines de forage: support d'outil hydraulique HSK63 (débit ≤ 0,01 mm).
Exercices à main / équipement portable: four à changement rapide à quatre trous avec boules d'acier auto-verrouillées.
Adaptation spéciale: les perceuses conventionnelles nécessitent des adaptateurs coniques Morse (MT2/MT4) ou des adaptateurs BT40 pour être compatibles avec les coupeuses annulaires.
7.2 Scenario typique
7.2.1.Structure en acier trous de connexion en plaque mince
Point de douleur:Plaques minces en acier inoxydable 304 d'une épaisseur de 3 mm, sujettes à la déformation; déviation de la rondeur > 0,2 mm.
Résolution:Forage: Tête à angle droit HSS (profondeur de coupe 35 mm) + forage magnétique à force d'adsorption > 23 kN.
Paramètres: vitesse 450 tr/min, alimentation 0,08 mm/rpm, liquide de refroidissement: émulsion huile-eau.
7.2.2.Construction navale Machinerie à trou profond de plaques épaisses
Point de douleur:Des plaques d'acier de 316L de 30 mm d'épaisseur, le forage traditionnel prend 20 minutes par trou.
Résolution:
Forage: Forage en carbure revêtu de TiAlN (profondeur de coupe 100 mm) + huile de coupe haute pression (ISO VG68).
Paramètres: vitesse de 150 tr/min, alimentation de 0,20 mm/rev, évacuation progressive des copeaux.
 
7.2.3.Perçage de trous de surface de rails à haute dureté
Point de douleur:Dureté de surface HRC 45 ̊50, sujette à des éclaboussures de bord.
Résolution:
Forage: Forage à fourche à quatre trous en carbure de tungstène + canal de refroidissement interne (pression ≥ 12 bar).
Assistance: serrage des luminaires de type V + positionnement laser (précision ± 0,1 mm).
7.2.4.Position de surface courbée/inclinée
Point de douleur:Le glissement sur une surface courbe provoque une erreur de positionnement > 1 mm.
Résolution:
Méthode de forage en trois étapes: trou pilote de Ø3 mm → trou d'expansion de Ø10 mm → perceuse de diamètre cible.
Équipement: perceuse magnétique intégrée avec positionnement laser croisé.
Ⅷ.Valeur technique et avantages économiques du forage de tôles d'acier
Le principal défi du forage en acier inoxydable réside dans le conflit entre les propriétés du matériau et les outils traditionnels.La découpeuse annulaire réalise une percée fondamentale grâce à trois innovations majeures:
Retour de coupe annulaire:élimine seulement 12% du matériau au lieu d'une coupe complète.
Distribution de la charge mécanique sur plusieurs bords:réduit la charge par tranchant de 65%.
Conception du refroidissement dynamique:réduit la température de coupe de plus de 300°C.
Dans les validations industrielles pratiques, les coupeuses annulaires offrent des avantages significatifs:
Efficacité:Le temps de forage d'un seul trou est réduit à 1/10 de celui des perceuses à torsion, ce qui augmente la production quotidienne de 400%.
Coût:La durée de vie des inserts dépasse 2000 trous, ce qui réduit de 60% le coût global de l'usinage.
Qualité:La tolérance au diamètre du trou est toujours conforme à la qualité IT9, avec des taux de ferraille proches de zéro.
Avec la popularisation des perceuses magnétiques et les progrès de la technologie du carbure, les coupeuses annulaires sont devenues la solution irremplaçable pour le traitement de l'acier inoxydable.Avec une sélection correcte et un fonctionnement standardisé, même dans des conditions extrêmes telles que des trous profonds, des parois minces et des surfaces incurvées, une usinage très efficace et précise peut être réalisée.
Il est recommandé aux entreprises de créer une base de données de paramètres de forage basée sur leur structure de produit afin d'optimiser en permanence la gestion de l'ensemble du cycle de vie de l'outil.
 
 
 
 
 
 
 
 
                  
              
                     
                                    
                      
                    
                  
                    1Qu'est-ce que le carbure?
 
Le "carbide burr", également connu sous le nom de "burr bit", "burr cutter", "carbide burr bit", "carbide die grinder bit", etc.la broche à carbure est un outil de coupe rotatif qui est serré sur des outils pneumatiques ou des outils électriques et spécialement utilisé pour enlever les broches métalliquesIl est principalement utilisé dans le procédé d'usinage brut de la pièce à usiner à haut rendement.
 
2Le composant du carbure de Burr?
 
Le type brasé est constitué d'une partie de tête de carbure et d'une partie de tige d'acier brasée ensemble, lorsque le diamètre de la tête de tige et de la tige n'est pas le même,le type brasé est utiliséLe type solide est constitué de carbure solide lorsque le diamètre de la tête et de la tige sont les mêmes.
 
3À quoi sert le carbure de BURR?
Les déchets de carbure ont été largement utilisés, c'est un moyen important d'améliorer l'efficacité de la production et d'atteindre la mécanisation de l'installateur.Il est devenu un outil nécessaire pour le monteur et le réparateur..
Utilisations principales:
♦ élimination des copeaux.♦ modification de la forme.♦ finition des bords et des charnières.♦ effectuer le fraisage préparatoire pour le soudage de construction.♦ nettoyage des soudures.♦ matériaux de coulée propres.♦ améliorer la géométrie de la pièce.
 
Les principales industries:
♦ Industrie des moules. Pour la finition de toutes sortes de cavités de moules métalliques, telles que les moules de chaussures, etc.♦ Industrie de la gravure: pour la gravure de toutes sortes de métaux et de non-métaux, tels que les objets d'artisanat♦ Industrie de l'équipement: pour le nettoyage de la nageoire, de l'embouchure, de la couture de soudure de la coulée, de la pièce de forge et de la soudure, tels que la fabrication de machines de coulée, les chantiers navals, le polissage des moyeux de roue dans les usines automobiles,et ainsi de suite♦ Industrie des machines, pour le traitement des charnières, des rouleaux, des rainures et des ouvertures de toutes sortes de pièces mécaniques, pour le nettoyage des tuyaux, pour la finition de la surface des trous intérieurs des pièces de machines,comme l'usine de machines, atelier de réparation et ainsi de suite.♦ Industrie des moteurs: pour lisser le débit de la roue, par exemple dans les usines de moteurs automobiles.
♦Industrie de soudage: pour lisser la surface de soudage, comme le soudage par rivets.
 
4Les avantages du carbure.
♦ Toutes sortes de métaux (y compris l'acier éteint) et de matériaux non métalliques (comme le marbre, le jade, l'os, le plastique) dont la dureté est inférieure à HRC 70 peuvent être coupés arbitrairement par une corde à carbure.♦ Il peut remplacer une petite meule à béton dans la plupart des travaux, et ne produit pas de poussière.♦ Haute efficacité de production, dix fois supérieure à l'efficacité de traitement de la file manuelle et plus de dix fois supérieure à l'efficacité de traitement de la petite meule à tiges.♦ Avec une bonne qualité de traitement, une finition de surface élevée, la broche à carbure peut traiter diverses formes de cavité du moule avec une grande précision.♦ La corde de carbure a une longue durée de vie, 10 fois plus durable que la coupe d'acier à grande vitesse et 200 fois plus durable que la meuleuse à oxyde d'aluminium.♦ Le carburateur est facile à utiliser, sûr et fiable, il peut réduire l'intensité du travail et améliorer l'environnement de travail.♦ L'avantage économique après utilisation de la baleine de carbure est grandement amélioré, et le coût global de traitement peut être réduit par dizaines de fois en utilisant la baleine de carbure.
 
 
5. la gamme des matériaux usinés de carbure.
Application du projet
Matériaux
Utilisé pour le débardeur, le fraisage du procédé de préparation, le soudage de surface, l'usinage au point de soudage, l'usinage de formage, la coulée, l'usinage à la coulée, le nettoyage.
Acier, acier moulé
Acier non dur, acier non traité thermiquement, résistance n'excédant pas 1.200N/mm2 ((< 38HRC)
Structure en acier, acier au carbone, acier à outils, acier non allié, acier à carburation, acier moulé
Acier dur, acier traité thermiquement, résistance supérieure à 1.200N/mm2 ((> 38HRC)
Acier à outils, acier trempé, acier allié, acier moulé
Acier inoxydable
Acier résistant à la rouille et à l'acide
aciers inoxydables austénitiques et ferritiques
Métaux non ferreux
métaux non ferreux mous
de l'aluminium
cuivre, cuivre rouge, zinc
métaux non ferreux durs
alliage d'aluminium, laiton, cuivre, zinc
cuivre, titane/alliage de titane, alliage de duraluminium (haute teneur en silicium)
matériau résistant à la chaleur
Alliages à base de nickel et de cobalt (fabrication de moteurs et de turbines)
Fer de fonte
fonte grise, fonte blanche
Graphite nodulaire / fer ductile EN-GJS(GGG
de fonte blanche recuit EN-GJMW(GTW),
Fer noir EN-GJMB ((GTS)
Utilisés pour le broyage, la transformation des formes
Plastique et autres matériaux
Plastiques renforcés de fibres (GRP/CRP), teneur en fibres ≤ 40%
Plastiques renforcés de fibres (GRP/CRP), contenant plus de 40% de fibres
Utilisé pour la découpage, le fraisage des trous de coupe
 
thermoplastique
6- Les outils d'assemblage du carbure.
 
Carbide Burr sont généralement utilisés avec une meuleuse électrique à grande vitesse ou des outils pneumatiques, il peut également être utilisé par monté sur des machines-outils.l'utilisation de la barre de carbure dans l'industrie est généralement entraînée par des outils pneumatiques. Pour un usage personnel, le broyeur électrique est plus pratique, il fonctionne après que vous le branchez, sans compresseur d'air. Tout ce que vous devez faire est de choisir un broyeur électrique à grande vitesse.La vitesse recommandée est généralement de 6000 à 40000 tr/min., et une description plus détaillée de la vitesse recommandée est donnée ci-dessous.
 
7La vitesse recommandée de la décharge de carbure.
Selon cette spécification, une grande variété de broches de carbure sont disponibles pour les broyeurs.Par exemple: les broyeurs de 30 000 tours par minute peuvent correspondre à des broches de carbure dont le diamètre est de 3/16" à 3/8"; pour les broyeurs de 22 000 tours par minute, des broches de carbure de 1/4" à 1/2" de diamètre sont disponibles.il est préférable de choisir le diamètre le plus utilisé.
En outre, l'optimisation de l'environnement de meulage et l'entretien de la machine de meulage sont également très importants..Par conséquent, nous vous recommandons de vérifier fréquemment le système de pression d'air et l'assemblage d'étanchéité de votre fraiseuse.
 
 
Une vitesse de travail raisonnable est en effet très importante pour obtenir un bon effet de coupe et une bonne qualité de pièce.mais si la vitesse est trop élevée peut provoquer la fissuration de la tige d'acierLa réduction de la vitesse est utile pour une coupe rapide, mais elle peut provoquer une surchauffe du système et réduire la qualité de la coupe.Ainsi, chaque type de carburant doit être choisi en fonction du fonctionnement spécifique de la vitesse appropriée.
Veuillez consulter la liste des vitesses recommandées ci-dessous:
La liste des vitesses recommandées pour l'utilisation d'une perceuse à carbure.
La plage de vitesses est recommandée pour différents matériaux et diamètres de broche(rpm)
Diamètres de broche
3 mm (1/8")
6 mm (1/4")
10 mm (3/8")
12 mm (1/2 ")
16 mm (5/8")
Vitesse de fonctionnement maximale (rpm)
90000
65000
55000
35000
25000
Aluminium, plastique
Plage de vitesse
60000 à 80000
15000 à 60000
10 000 à 50 000
7 000 à 30000
6000 à 2000
Vitesse de départ recommandée
65000
40000
25000
20000
15000
Le cuivre, le fonte
Plage de vitesse
45000 à 80000
22500 à 60000
15000 à 40000
11000 à 30000
9000 à 2000
Vitesse de départ recommandée
65000
45000
30000
25000
20000
Acier doux
Plage de vitesse
60000 à 80000
45000 à 60000
30000 à 40000
22500 à 30000
18000 à 200000
Vitesse de départ recommandée
80000
50000
30000
25000
20000
                  
              
                     
                                    
                      
                    
                  
                    Ⅰ. Introduction
Les superalliages sont des matériaux métalliques qui conservent une excellente résistance, une résistance à l'oxydation et à la corrosion à des températures élevées. Ils sont largement utilisés dans les moteurs d'avions, les turbines à gaz, les industries nucléaires et les équipements énergétiques. Cependant, leurs propriétés supérieures posent des défis importants à l'usinage. En particulier lors de l'utilisation de fraises en bout pour les opérations de fraisage, des problèmes tels que l'usure rapide des outils, les températures de coupe élevées et la mauvaise qualité de surface sont particulièrement importants. Cet article explore les problèmes courants rencontrés lors du fraisage en bout des superalliages et fournit des solutions correspondantes.
Ⅱ. Qu'est-ce qu'un superalliage ?
Les superalliages (ou alliages haute température) sont des matériaux métalliques qui conservent une résistance élevée et une résistance exceptionnelle à l'oxydation et à la corrosion dans des environnements à température élevée. Ils peuvent fonctionner de manière fiable sous des contraintes complexes dans des environnements oxydants et de corrosion gazeuse de 600°C à 1100°C. Les superalliages comprennent principalement des alliages à base de nickel, de cobalt et de fer et sont largement utilisés dans les industries aérospatiale, des turbines à gaz, de l'énergie nucléaire, de l'automobile et de la pétrochimie.
Ⅲ. Caractéristiques des superalliages
1.Haute résistance à des températures élevéesCapable de résister à des contraintes élevées pendant de longues périodes à des températures élevées sans déformation de fluage significative.
2.Excellente résistance à l'oxydation et à la corrosionMaintient la stabilité structurelle même lorsqu'il est exposé à l'air, aux gaz de combustion ou aux milieux chimiques à des températures élevées.
3.Bonne ténacité à la fatigue et à la ruptureCapable de résister aux cycles thermiques et aux chocs dans des environnements extrêmes.
4.Microstructure stablePrésente une bonne stabilité structurelle et résiste à la dégradation des performances lors d'une utilisation à haute température à long terme.
Ⅳ. Matériaux de superalliages typiques
1.Superalliages à base de nickelGrades courants à l'échelle internationale :
	
		
			Caractéristiques et applications
			Caractéristiques
			Applications typiques
		
		
			Inconel 718
			Excellente résistance à haute température, bonne soudabilité
			Moteurs d'avions, composants de réacteurs nucléaires
		
		
			Inconel 625
			Forte résistance à la corrosion, résistant à l'eau de mer et aux produits chimiques
			Équipement marin, conteneurs chimiques
		
		
			Inconel X-750
			Forte résistance au fluage, adapté aux charges à haute température à long terme
			Pièces de turbine, ressorts, fixations
		
		
			Waspaloy
			Maintient une résistance élevée à 700 – 870 °C
			Aubes de turbine à gaz, composants d'étanchéité
		
		
			Rene 41
			Performances mécaniques supérieures à haute température
			Chambres de combustion de moteurs à réaction, tuyères de sortie
		
	
 
2.Superalliages à base de cobalt
Grades courants à l'échelle internationale :
	
		
			Caractéristiques et applications
			Caractéristiques
			Applications
		
		
			Stellite 6
			Excellente résistance à l'usure et à la corrosion à chaud
			Vannes, surfaces d'étanchéité, outils de coupe
		
		
			Haynes 188
			Bonne résistance à l'oxydation et au fluage à haute température
			Carter de turbine, pièces de chambre de combustion
		
		
			Mar-M509
			Forte résistance à la corrosion et à la fatigue thermique
			Composants chauds des turbines à gaz
		
	
Grades chinois courants (avec équivalents internationaux) :
	
		
			Caractéristiques et applications
			Caractéristiques
			Applications
		
		
			K640
			Équivalent à Stellite 6
			Alliages de vannes, équipements thermiques
		
		
			GH605
			Similaire à Haynes 25
			Missions spatiales habitées, turbines industrielles
		
	
 
3.Superalliages à base de fer
Caractéristiques :Faible coût, bonne usinabilité ; adapté aux environnements à température moyenne (≤ 700 °C).
Grades courants à l'échelle internationale :
	
		
			Caractéristiques et applications
			Caractéristiques
			Applications
		
		
			A-286 (UNS S66286)
			Bonne résistance à haute température et soudabilité
			Fixations de moteurs d'avions, composants de turbines à gaz
		
		
			Alliage 800H/800HT
			Excellente stabilité structurelle et résistance à la corrosion
			Échangeurs de chaleur, générateurs de vapeur
		
		
			Acier inoxydable 310S
			Résistant à l'oxydation, faible coût
			Tubes de four, systèmes d'échappement
		
	
Grades chinois courants (avec équivalents internationaux) :
	
		
			Caractéristiques et applications
			Équivalent international
			Applications
		
		
			1Cr18Ni9Ti
			Similaire à l'acier inoxydable 304
			Environnements généraux à haute température
		
		
			GH2132
			Équivalent à A-286
			Boulons, joints, ressorts
		
	
 
4.Comparaison des superalliages à base de nickel, de cobalt et de fer
	
		
			Type d'alliage
			Plage de température de fonctionnement
			Résistance
			Résistance à la corrosion
			Coût
			Applications typiques
		
		
			À base de nickel
			≤ 1100 °C
			★★★★★
			★★★★★
			Élevé
			Aérospatiale, énergie, énergie nucléaire
		
		
			À base de cobalt
			≤ 1000 °C
			★★★★
			★★★★★
			Relativement élevé
			Industrie chimique, turbines à gaz
		
		
			À base de fer
			≤ 750 °C
			★★★
			★★★
			Faible
			Industrie générale, pièces structurelles
		
	
 
Ⅴ.  Exemples d'applications des superalliages
	
		
			Industrie
			Composants d'application
		
		
			Aérospatiale
			Aubes de turbine, chambres de combustion, buses, bagues d'étanchéité
		
		
			Équipement énergétique
			Aubes de turbine à gaz, composants de réacteurs nucléaires
		
		
			Industrie chimique
			Réacteurs à haute température, échangeurs de chaleur, pompes et vannes résistantes à la corrosion
		
		
			Forage pétrolier
			Joints haute température et haute pression, outils de fond de trou
		
		
			Industrie automobile
			Composants de turbocompresseur, systèmes d'échappement haute performance
		
	
 
Ⅵ. Défis de l'usinage des superalliages
1. Haute résistance et dureté :
Les superalliages conservent une résistance élevée même à température ambiante (par exemple, la résistance à la traction de l'Inconel 718 dépasse 1000 MPa). Lors de l'usinage, ils ont tendance à former une couche écrouie (la dureté augmentant de 2 à 3 fois), ce qui augmente considérablement la résistance à la coupe lors des opérations ultérieures. Dans de telles conditions, l'usure de l'outil est exacerbée, les efforts de coupe fluctuent considérablement et l'écaillage du tranchant est plus susceptible de se produire.
2. Faible conductivité thermique et chaleur de coupe concentrée :
Les superalliages ont une faible conductivité thermique (par exemple, la conductivité thermique de l'Inconel 718 n'est que de 11,4 W/m·K, soit environ un tiers de celle de l'acier). La chaleur de coupe ne peut pas être dissipée rapidement et la température de la pointe de coupe peut dépasser 1000 °C. Cela ramollit le matériau de l'outil (en raison d'une dureté rouge insuffisante) et accélère l'usure par diffusion.
3. Écrouissage sévère :
La surface du matériau devient plus dure après l'usinage, ce qui intensifie encore l'usure de l'outil.
4. Haute ténacité et difficulté de contrôle des copeaux :
Les copeaux des superalliages sont très tenaces et ne se cassent pas facilement, formant souvent de longs copeaux qui peuvent s'enrouler autour de l'outil ou rayer la surface de la pièce. Cela affecte la stabilité du processus d'usinage et augmente l'usure de l'outil.
5. Réactivité chimique élevée :
Les alliages à base de nickel sont sujets aux réactions de diffusion avec les matériaux d'outils (tels que les carbures cémentés WC-Co), ce qui entraîne une usure par adhérence. Cela provoque l'usure du matériau de surface de l'outil, formant un cratère d'usure en forme de croissant.
 
Ⅶ. Problèmes courants lors du fraisage de superalliages avec des fraises en bout
1. Usure sévère de l'outil
• La dureté et la résistance élevées des superalliages entraînent une usure rapide des faces de dépouille et de coupe de la fraise en bout.
• Les températures de coupe élevées peuvent provoquer des fissures de fatigue thermique, une déformation plastique et une usure par diffusion dans l'outil.
2. Température de coupe excessive
• La faible conductivité thermique des superalliages signifie que la grande quantité de chaleur générée pendant la coupe ne peut pas être dissipée à temps.
• Cela entraîne une surchauffe localisée de l'outil, ce qui peut provoquer une brûlure ou un écaillage de l'outil dans les cas graves.
3. Écrouissage sévère
• Les superalliages sont sujets à l'écrouissage pendant l'usinage, la dureté de surface augmentant rapidement.
• Le passage de coupe suivant rencontre une surface plus dure, ce qui exacerbe l'usure de l'outil et augmente les efforts de coupe.
4. Efforts de coupe élevés et vibrations sévères
• La résistance élevée du matériau entraîne des efforts de coupe importants.
• Si la structure de l'outil n'est pas correctement conçue ou si l'outil n'est pas solidement serré, cela peut entraîner des vibrations d'usinage et du broutement, causant des dommages à l'outil ou une mauvaise finition de surface.
5. Adhérence de l'outil et arête rapportée
• À des températures élevées, le matériau a tendance à adhérer au tranchant de l'outil, formant une arête rapportée.
• Cela peut provoquer une coupe instable, des rayures de surface sur la pièce ou des dimensions imprécises.
6. Mauvaise qualité de surface usinée
• Les défauts de surface courants comprennent les bavures, les rayures, les points durs de surface et la décoloration dans la zone affectée par la chaleur.
• Une rugosité de surface élevée peut affecter la durée de vie de la pièce.
7. Durée de vie de l'outil courte et coûts d'usinage élevés
• L'effet combiné des problèmes ci-dessus entraîne une durée de vie de l'outil beaucoup plus courte par rapport à l'usinage de matériaux comme l'alliage d'aluminium ou l'acier à faible teneur en carbone.
• Le remplacement fréquent des outils, la faible efficacité d'usinage et les coûts d'usinage élevés en sont les conséquences. 8. Solutions et optimisation
 
Ⅷ. Recommandations de solutions et d'optimisation
1. Solutions pour l'usure sévère de l'outil :
1.1. Choisissez un matériau en carbure à grains ultrafins (carbure à grains submicroniques/ultrafins), qui offre une résistance à l'usure et une résistance à la rupture transversale supérieures.
*Le carbure cémenté à grains ultrafins est largement utilisé dans les moules, les outils de coupe, l'usinage de précision, les composants électroniques et d'autres domaines en raison de son excellente résistance à l'usure et de sa dureté élevée. La taille typique des grains de WC varie d'environ 0,2 à 0,6 µm. Selon les normes de différents pays et marques, les nuances couramment utilisées de carbure cémenté à grains ultrafins sont les suivantes :
A. Nuances de carbure cémenté à grains ultrafins courantes en Chine (par exemple, XTC, Zhuzhou Cemented Carbide, Jiangxi Rare Earth, Meirgute, etc.)
	
		
			Caractéristiques et applications
			K3130,4
			6,0
			Haute dureté, faible teneur en Co, adaptée à l'usinage de matériaux durs.
		
		
			0,6
			0,4-0,5
			10,0
			YG8X
		
		
			0,6
			0,4-0,5
			K40UF
			YG10X
		
		
			0,6
			0,4-0,5
			2. Solutions pour une température de coupe excessive :
			ZK10UF
		
		
			~0,5
			10,0
			2. Solutions pour une température de coupe excessive :
			TF08
		
		
			0,5
			D. Nuances américaines (Kennametal,Carbide USA)
			K40UF
			WF25
		
		
			0,5
			D. Nuances américaines (Kennametal,Carbide USA)
			0,5
			B. Nuances allemandes (par exemple, CERATIZIT, H.C. Starck, etc.)
		
	
 
Grade
	
		
			Caractéristiques et applications
			K3130,4
			6,0
			Haute dureté, faible teneur en Co, adaptée à l'usinage de matériaux durs.
		
		
			8,0
			0,6
			K40UF
			0,5
		
		
			10,0
			D. Nuances américaines (Kennametal,Carbide USA)
			2. Solutions pour une température de coupe excessive :
			0,5
		
		
			10,0
			D. Nuances américaines (Kennametal,Carbide USA)
			2. Solutions pour une température de coupe excessive :
			Grade
		
	
 
Taille des grains (µm)
	
		
			Caractéristiques et applications
			K3130,4
			6,0
			Haute dureté, faible teneur en Co, adaptée à l'usinage de matériaux durs.
		
		
			Nuance ultrafine couramment utilisée par Sumitomo, adaptée aux fraises en bout de précision.
			TF20
			2. Solutions pour une température de coupe excessive :
			12,0
		
		
			Nuance ultrafine haute ténacité de Mitsubishi, utilisée pour le fraisage de matériaux difficiles à usiner.
			D. Nuances américaines (Kennametal,Carbide USA)
			0,5
			10,0
		
		
			Utilisé pour les forets de petit diamètre, les outils PCB, etc.
			D. Nuances américaines (Kennametal,Carbide USA)
			2. Solutions pour une température de coupe excessive :
			Taille des grains (µm)
		
	
 
Teneur en Co (%)
	
		
			Caractéristiques et applications
			K3130,4
			6,0
			Haute dureté, faible teneur en Co, adaptée à l'usinage de matériaux durs.
		
		
			KD10F
			0,6
			10,0
			Nuance ultrafine polyvalente avec une excellente résistance à l'usure.
		
		
			GU10F
			0,4-0,5
			2. Solutions pour une température de coupe excessive :
			Utilisé dans les applications nécessitant une qualité de surface élevée.
		
		
			1.2. Optimiser la géométrie de l'outil, comme la réduction de l'angle de coupe et le maintien d'un angle de dépouille modéré, pour améliorer la résistance des arêtes.
			1.3. Effectuer un rodage des arêtes pour éviter l'écaillage et la propagation des microfissures.
			2. Solutions pour une température de coupe excessive :
			2.1 Utiliser des revêtements résistants à la chaleur haute performance, tels que AlTiN, SiAlN ou nACo, capables de résister à des températures de coupe de 800 – 1000 °C.
		
	
 
2.2 Mettre en œuvre des systèmes de refroidissement haute pression (HPC) ou une lubrification à quantité minimale (MQL) pour éliminer rapidement la chaleur de coupe.
2.3 Réduire la vitesse de coupe (Vc) pour minimiser la génération de chaleur.
 
3. Solutions pour l'écrouissage sévère :
3.1 Augmenter l'avance par dent (fz) pour réduire le temps de séjour de l'outil dans la couche écrouie.
3.2 Opter pour des profondeurs de coupe plus petites (ap) et plusieurs passes pour éliminer progressivement la couche durcie.
3.3 Garder l'outil affûté pour éviter de couper avec une arête émoussée à travers la couche durcie.
 
4. Solutions pour les efforts de coupe élevés et les vibrations sévères :
4.1 Utiliser des outils à hélice variable et à pas variable (espacement inégal) pour réduire la résonance.
4.2 Minimiser la longueur de porte-à-faux de l'outil (maintenir le rapport L/D
                  
              
                     
                                    
                      
                    
                  
                    La technologie de brasage et le choix du matériau de brasage déterminent directement le niveau de qualité de la fraise en carbure.
La technologie de soudage des fraises rotatives en carbure est l'un des facteurs clés qui affectent leur qualité. Le choix des matériaux de soudure et des procédés de soudage détermine directement le niveau de qualité des fraises rotatives en carbure.
Sélection des matériaux de soudure : Les fraises rotatives en carbure utilisent un matériau de brasage argenté à âme sandwich, qui a de l'argent aux deux extrémités et une couche centrale en alliage de cuivre entre les deux. La température de soudure pour ce matériau est d'environ 800°C, ce qui est beaucoup plus bas par rapport à la température de soudure de 1100°C requise pour les matériaux de brasage au cuivre. Cela limite considérablement les dommages aux propriétés du carbure, réduit les contraintes de soudure, prévient les microfissures dans le carbure et offre une meilleure résistance à la soudure.
Sélection des méthodes de soudure : Il existe actuellement deux principales méthodes de soudure sur le marché : le brasage argenté à fond plat et le brasage au cuivre à trou de queue. Le brasage argenté à fond plat a une structure plus simple, des contraintes de soudure plus faibles et une température de soudure requise plus basse, ce qui préserve mieux les performances de l'alliage et de la tige en acier. D'un autre côté, le brasage au cuivre à trou de queue peut économiser du matériau en carbure et est moins cher, mais la température de soudure plus élevée peut endommager les propriétés du carbure.
Équipement et procédé de soudure : L'utilisation de machines à souder automatiques est un élément crucial du processus. Dans le processus de soudure automatique, la pointe en carbure et la tige en acier peuvent s'aligner automatiquement pour le brasage sans intervention manuelle, assurant ainsi grandement la stabilité de la qualité de la soudure et une excellente coaxialité entre la tige en acier et la pointe en carbure après la soudure.
En tant qu'entreprise avec plus de dix ans d'expérience dans la recherche et le développement de matériaux en carbure, Chengdu Baboshi Cutting Tools possède une profonde compréhension des performances des matériaux en carbure. Pendant le processus de soudure des fraises rotatives, nous utilisons une technologie de brasage argenté à fond plat entièrement automatisée, qui protège grandement les performances de l'alliage et assure une excellente coaxialité entre la tige en acier et la pointe en carbure.
                  
              
                     
                                    
                      
                    
                  
                    Introduction
Lors de la conception de fraises en bout en carbure pour l'aluminium, il est essentiel de prendre en compte de manière exhaustive la sélection des matériaux, la géométrie de l'outil, la technologie de revêtement et les paramètres d'usinage. Ces facteurs garantissent un usinage efficace et stable des alliages d'aluminium tout en prolongeant la durée de vie de l'outil.
1. Sélection des matériaux
1.1Substrat en carbure :Le carbure de type YG (par exemple, YG6, YG8) est privilégié en raison de sa faible affinité chimique avec les alliages d'aluminium, ce qui contribue à réduire la formation d'arêtes rapportées (BUE).
 
1.2Alliages d'aluminium à haute teneur en silicium (8 % à 12 % Si) :Des outils revêtus de diamant ou du carbure à grains ultrafins non revêtu sont recommandés pour éviter la corrosion de l'outil induite par le silicium.
 
1.3Usinage à haute brillance :Des fraises en bout en carbure de tungstène à haute rigidité avec un polissage précis des arêtes sont suggérées pour obtenir un état de surface miroir.
2. Conception de la géométrie de l'outil
2.1Nombre de dents :Une conception à 3 dents est couramment utilisée pour équilibrer l'efficacité de coupe et l'évacuation des copeaux. Pour l'ébauche des alliages d'aluminium aérospatiaux, une fraise en bout à 5 dents (par exemple, Kennametal KOR5) peut être choisie pour augmenter la vitesse d'avance.
 
2.2Angle d'hélice :Un angle d'hélice important de 20° à 45° est recommandé pour améliorer la douceur de coupe et réduire les vibrations. Des angles excessivement importants (> 35°) peuvent affaiblir la résistance des dents, un équilibre entre l'affûtage et la rigidité est donc nécessaire.
 
2.3Angles de dépouille et de coupe :Un angle de coupe plus important (10° à 20°) réduit la résistance à la coupe et empêche l'adhérence de l'aluminium. Les angles de dépouille sont généralement de 10° à 15°, réglables en fonction des conditions de coupe, pour équilibrer la résistance à l'usure et les performances de coupe.
 
2.4Conception des goujures à copeaux :Des goujures en spirale larges et continues garantissent une évacuation rapide des copeaux et minimisent le collage.
 
2.5Préparation des arêtes :Les arêtes de coupe doivent rester tranchantes pour réduire la force de coupe et éviter l'adhérence ; un chanfreinage approprié améliore la résistance et empêche l'écaillage des arêtes.
3. Options de revêtement recommandées
3.1Non revêtu :Dans de nombreux cas, les fraises en bout en aluminium ne sont pas revêtues. Si le revêtement contient de l'aluminium, il peut réagir avec la pièce, provoquant une délamination ou une adhérence du revêtement, entraînant une usure anormale de l'outil. Les fraises en bout non revêtues sont rentables, extrêmement tranchantes et faciles à réaffûter, ce qui les rend adaptées à la production à court terme, au prototypage ou aux applications avec des exigences de finition de surface modérées (Ra > 1,6 µm).
3.2Carbone de type diamant (DLC) :Le DLC est à base de carbone, avec un aspect en forme d'arc-en-ciel, offrant une excellente résistance à l'usure et des propriétés anti-adhérence, idéal pour l'usinage de l'aluminium.
3.3Revêtement TiAlN :Bien que le TiAlN offre une excellente résistance à l'oxydation et à l'usure (durée de vie 3 à 4 fois supérieure à celle du TiN dans les alliages d'acier, d'acier inoxydable, de titane et de nickel), il n'est généralement pas recommandé pour l'aluminium car l'aluminium contenu dans le revêtement peut réagir avec la pièce.
3.4Revêtement AlCrN :Chimiquement stable, anti-adhérent et adapté au titane, au cuivre, à l'aluminium et à d'autres matériaux tendres.
3.5Revêtement TiAlCrN :Un revêtement à structure graduelle avec une ténacité, une dureté et un faible frottement élevés. Il surpasse le TiN en termes de performances de coupe et convient au fraisage de l'aluminium.
Résumé :Évitez les revêtements contenant de l'aluminium (par exemple, TiAlN) lors de l'usinage de l'aluminium, car ils accélèrent l'usure de l'outil.
4. Considérations clés
4.1Évacuation des copeaux :Les copeaux d'aluminium ont tendance à coller ; des conceptions de goujures optimisées (par exemple, arêtes ondulées, grands angles de coupe) sont nécessaires pour une évacuation en douceur.
 
4.2Méthode de refroidissement :
4.2.1 Privilégiez le refroidissement interne (par exemple, Kennametal KOR5) pour abaisser la température de coupe et évacuer les copeaux.
4.2.2 Utilisez des fluides de coupe (émulsions ou lubrifiants à base d'huile) pour réduire le frottement et la chaleur, protégeant ainsi l'outil et la pièce.
4.2.3 Assurez un débit de liquide de refroidissement suffisant pour couvrir la zone de coupe.
 
4.3Paramètres d'usinage :
4.3.1Coupe à grande vitesse :Des vitesses de coupe de 1 000 à 3 000 m/min améliorent l'efficacité tout en réduisant la force de coupe et la chaleur.
4.3.2Vitesse d'avance :L'augmentation de l'avance (0,1 à 0,3 mm/dent) augmente la productivité, mais il faut éviter une force excessive.
4.3.3Profondeur de coupe :Généralement de 0,5 à 2 mm, ajustée selon les besoins.
4.3.4Conception anti-vibration :L'hélice variable, l'espacement inégal des dents ou les structures à âme conique peuvent supprimer le broutement (par exemple, KOR5).
 
Conclusion
Les principes de conception de base des fraises en bout en carbure pour l'aluminium sont faible frottement, grande efficacité d'évacuation des copeaux et performances anti-adhérence. Les matériaux recommandés comprennent le carbure de type YG ou le carbure à grains ultrafins non revêtu. Les géométries doivent équilibrer l'affûtage et la rigidité, et les revêtements doivent éviter les composés contenant de l'aluminium. Pour les finitions à haute brillance ou les alliages d'aluminium à haute teneur en silicium, des conceptions optimisées des arêtes et des goujures sont essentielles. En pratique, les performances peuvent être maximisées en combinant des paramètres d'usinage appropriés (par exemple, grande vitesse, fraisage en opposition) avec des stratégies de refroidissement efficaces (par exemple, liquide de refroidissement interne).