Puisqu'il n'existe pas de normes internationales définissant les nuances ou les applications du carbure, les utilisateurs doivent se fier à leur propre jugement et à leurs connaissances de base pour réussir.#base
Alors que le terme métallurgique « qualité carbure » fait spécifiquement référence au carbure de tungstène (WC) fritté au cobalt, le même terme a une signification plus large dans le domaine de l'usinage : carbure de tungstène cémenté en combinaison avec des revêtements et d'autres traitements.Par exemple, deux plaquettes de tournage fabriquées à partir du même matériau carbure mais avec des revêtements ou post-traitements différents sont considérées comme des qualités différentes.Cependant, il n'existe pas de standardisation dans la classification des combinaisons de carbure et de revêtement, c'est pourquoi différents fournisseurs d'outils utilisent des désignations et des méthodes de classification différentes dans leurs tableaux de classes.Cela peut rendre difficile pour l'utilisateur final la comparaison des nuances, ce qui constitue un problème particulièrement difficile étant donné que l'adéquation d'une nuance de carbure à une application donnée peut affecter de manière significative les conditions de coupe probables et la durée de vie de l'outil.
Pour naviguer dans ce labyrinthe, les utilisateurs doivent d'abord comprendre de quoi est fait le carbure et comment chaque élément affecte différents aspects de l'usinage.
Le support est le matériau nu de la plaquette de coupe ou de l'outil solide sous revêtement et post-traitement.Il se compose généralement de 80 à 95 % de WC.Pour conférer au matériau de base les propriétés souhaitées, les fabricants de matériaux y ajoutent divers éléments d'alliage.Le principal élément d’alliage est le cobalt (Co).Des niveaux plus élevés de cobalt offrent une plus grande ténacité et des niveaux plus faibles de cobalt augmentent la dureté.Les substrats très durs peuvent atteindre 1 800 HV et offrir une excellente résistance à l’usure, mais ils sont très fragiles et ne conviennent qu’à des conditions très stables.Le substrat très résistant a une dureté d'environ 1300 HV.Ces substrats ne peuvent être usinés qu’à des vitesses de coupe plus faibles, ils s’usent plus rapidement, mais ils sont plus résistants aux coupes interrompues et aux conditions défavorables.
Le bon équilibre entre dureté et ténacité est le facteur le plus important lors du choix d’un alliage pour une application particulière.Choisir une nuance trop dure peut entraîner des microfissures le long du tranchant, voire une défaillance catastrophique.Dans le même temps, les nuances trop dures s’usent rapidement ou nécessitent une réduction de la vitesse de coupe, ce qui réduit la productivité.Le tableau 1 fournit quelques lignes directrices de base pour choisir le bon duromètre :
La plupart des plaquettes et outils en carbure modernes sont recouverts d'un film mince (3 à 20 microns ou 0,0001 à 0,0007 pouces).Le revêtement est généralement constitué de couches de carbone constituées de nitrure de titane, d'oxyde d'aluminium et de nitrure de titane.Ce revêtement augmente la dureté et crée une barrière thermique entre la découpe et le substrat.
Même s’il n’a gagné en popularité qu’il y a une dizaine d’années, l’ajout d’un traitement supplémentaire après revêtement est devenu la norme de l’industrie.Ces traitements sont généralement du sablage ou d'autres méthodes de polissage qui lissent la couche supérieure et réduisent la friction, ce qui réduit la génération de chaleur.La différence de prix est généralement très faible et dans la plupart des cas il est recommandé de préférer la variété traitée.
Pour sélectionner la nuance de carbure appropriée pour une application particulière, reportez-vous au catalogue ou au site Web du fournisseur pour obtenir des instructions.Bien qu'il n'existe pas de norme internationale formelle, la plupart des fournisseurs utilisent des tableaux pour décrire les plages de fonctionnement recommandées pour les qualités basées sur une « plage d'utilisation » exprimée sous la forme d'une combinaison alphanumérique à trois caractères, telle que P05-P20.
La première lettre indique le groupe de matériaux ISO.Chaque groupe de matériaux se voit attribuer une lettre et une couleur correspondante.
Les deux chiffres suivants représentent la dureté relative des nuances de 05 à 45 par incréments de 5. Les applications 05 nécessitent une nuance très dure pour des conditions favorables et stables.45 Applications nécessitant des alliages très résistants pour des conditions difficiles et instables.
Encore une fois, il n'existe pas de norme pour ces valeurs, elles doivent donc être interprétées comme des valeurs relatives dans le tableau de notation particulier dans lequel elles apparaissent.Par exemple, les nuances marquées P10-P20 dans deux catalogues de fournisseurs différents peuvent avoir une dureté différente.
Une nuance marquée P10-P20 dans un tableau de classe de tournage peut avoir une dureté différente d'une nuance marquée P10-P20 dans un tableau de classe de fraisage, même dans le même catalogue.Cette différence se résume au fait que les conditions favorables varient d’une application à l’autre.Les opérations de tournage sont mieux réalisées avec des nuances très dures, mais lors du fraisage, des conditions favorables nécessitent une certaine résistance en raison de la nature intermittente.
Le tableau 3 fournit un tableau hypothétique des alliages et de leur utilisation dans des opérations de tournage de complexité variable, qui peuvent être répertoriés dans le catalogue d'un fournisseur d'outils de coupe.Dans cet exemple, la classe A est recommandée pour toutes les conditions de tournage, mais pas pour les coupes fortement interrompues, tandis que la classe D est recommandée pour les tournages fortement interrompus et d'autres conditions très défavorables.Des outils tels que Grades Finder de MachiningDoctor.com peuvent rechercher des nuances en utilisant cette notation.
Tout comme il n’existe pas de norme officielle concernant la portée des timbres, il n’existe pas non plus de norme officielle pour les noms de marque.Cependant, la plupart des principaux fournisseurs de plaquettes en carbure suivent les directives générales pour leurs désignations de nuances.Les noms « classiques » sont au format BBSSNN à six caractères, où :
L'explication ci-dessus est correcte dans de nombreux cas.Mais comme il ne s'agit pas d'une norme ISO/ANSI, certains fournisseurs ont apporté leurs propres ajustements au système, et il serait sage d'être conscient de ces changements.
Plus que toute autre application, les alliages jouent un rôle essentiel dans les opérations de tournage.Pour cette raison, un profil tourné aura le plus grand choix de qualités lors de la vérification du catalogue d'un fournisseur.
La large gamme de nuances de tournage est le résultat d’une large gamme d’opérations de tournage.Tout entre dans cette catégorie, de la coupe continue (où le tranchant est en contact permanent avec la pièce et ne subit pas de chocs, mais génère beaucoup de chaleur) à la coupe interrompue (qui génère de forts chocs).
La large gamme de nuances de tournage couvre également un grand nombre de diamètres en production, du 1/8″ (3 mm) pour les machines de type suisse au 100″ pour un usage industriel lourd.Étant donné que la vitesse de coupe dépend également du diamètre, différentes qualités sont nécessaires, optimisées pour les vitesses de coupe faibles ou élevées.
Les grands fournisseurs proposent souvent des séries distinctes de qualités pour chaque groupe de matériaux.Dans chaque série, les nuances vont des matériaux durs adaptés à l'usinage interrompu à ceux adaptés à l'usinage continu.
Lors du fraisage, la gamme de nuances proposées est plus restreinte.En raison de la nature principalement intermittente de l'application, les fraises nécessitent des nuances résistantes avec une ténacité élevée.Pour la même raison, le revêtement doit être fin, sinon il ne résistera pas aux chocs.
La plupart des fournisseurs usineront différents groupes de matériaux avec des supports rigides et différents revêtements.
Lors du tronçonnage ou du rainurage, la sélection des nuances est limitée en raison des facteurs de vitesse de coupe.Autrement dit, le diamètre diminue à mesure que la coupe se rapproche du centre.Ainsi, la vitesse de coupe est progressivement réduite.Lors d'une coupe vers le centre, la vitesse finit par atteindre zéro à la fin de la coupe, et l'opération devient une cisaille plutôt qu'une coupe.
Ainsi, les nuances utilisées pour le tronçonnage doivent être compatibles avec une large gamme de vitesses de coupe, et le substrat doit être suffisamment résistant pour résister au cisaillement en fin d'opération.
Les rainures peu profondes sont une exception aux autres types.En raison des similitudes avec le tournage, les fournisseurs proposant un large choix de plaquettes à gorge proposent souvent une plus grande variété de nuances pour certains groupes de matériaux et conditions.
Lors du perçage, la vitesse de coupe au centre du foret est toujours nulle, et la vitesse de coupe en périphérie dépend du diamètre du foret et de la vitesse de rotation de la broche.Les nuances optimisées pour des vitesses de coupe élevées ne conviennent pas et ne doivent pas être utilisées.La plupart des vendeurs ne proposent que quelques variétés.
Les poudres, les pièces et les produits sont les différentes façons dont les entreprises poussent la fabrication additive.Le carbure et les outils sont différents domaines de réussite.
Les progrès des matériaux ont permis de créer une fraise en céramique qui fonctionne bien à des vitesses de coupe inférieures et qui rivalise avec les fraises en carbure dans une large gamme d'applications.Votre atelier peut commencer à utiliser des outils en céramique.
De nombreux magasins font l’erreur de penser que les outils avancés sont plug-and-play.Ces outils peuvent s'insérer dans des porte-outils existants ou même dans les mêmes poches de fraisage ou de tournage que les plaquettes en carbure, mais c'est là que s'arrêtent les similitudes.
Heure de publication : 22 mars 2023