Comment l'outillage spécifique aux matériaux est rentable

Un machiniste est confronté à de nombreuses questions lors de la sélection de l'outil approprié pour son travail. Une décision clé qui doit être prise est de savoir si un outil spécifique au matériau est approprié et nécessaire pour l'application qui va être effectuée - si les avantages de l'utilisation de ce type d'outil l'emportent sur le prix plus élevé que celui d'un outil conçu pour être utilisé dans un variété de matériaux. Il existe quatre catégories principales à prendre en compte pour décider si un outil spécifique à un matériau est votre meilleur choix :la géométrie interne de l'outil, les revêtements, les taux d'enlèvement de matière (MRR) et le coût.

Quand utiliser un outillage spécifique au matériau

Êtes-vous un machiniste dans un atelier qui traite principalement un type de matériel? Ou, changez-vous généralement de matériel fréquemment tout au long de la journée ? De plus, combien de pièces fabriquez-vous à la fois ? Ce sont des questions que vous devez vous poser avant de prendre une décision d'outillage.

L'outillage spécifique au matériau est mieux utilisé lorsque plusieurs pièces sont usinées dans le même matériau. Par exemple, si votre atelier usine 1 000 pièces en plastique, il serait dans votre intérêt d'opter pour un outil conçu pour ce matériau car non seulement votre outillage durerait plus longtemps mais serait plus performant. Si la flexibilité d'usinage est primordiale pour votre atelier, si vous n'usinez que quelques pièces ou si la finition de la pièce n'est pas d'une grande importance, une fraise en bout ordinaire peut suffire.

Avantages et inconvénients de l'outillage spécifique au matériau

L'achat d'un outil spécifique à un matériau présente des avantages et des inconvénients.

Avantages :

• Géométrie de l'outil conçue pour le matériau dans lequel vous travaillez afin d'obtenir les meilleurs résultats.
• Revêtement optimisé pour le matériau que vous coupez.
• Des vitesses et des avances plus agressives, et un MRR amélioré en conséquence.
• Durée de vie accrue de l'outil.

Inconvénients :

• Coût initial plus élevé, bien que des économies à long terme soient possibles si elles sont utilisées dans des situations appropriées.
• Moins d'opportunités de flexibilité. Alors que la plupart des fraises en bout peuvent convenir à une utilisation dans de nombreux travaux et de nombreuses machines, les fraises en bout spécifiques à un matériau sont conçues pour être utilisées dans des matériaux spécifiques

Avantages particuliers de l'outillage spécifique au matériau

Une géométrie d'outil interne unique

De nombreux fabricants fournissent des outils conçus pour être utilisés dans des godets de matériaux spécifiques. Par exemple, Harvey Tool a des sections de catalogue distinctes pour l'outillage spécifique aux matériaux pour les aciers trempés, les alliages exotiques, les aciers moyennement alliés, les aciers de décolletage, les alliages d'aluminium, les plastiques, l'outillage diamanté pour les matériaux non ferreux et les composites. La géométrie spéciale des outils trouvés dans ces sections est optimisée pour permettre à l'outil de fonctionner de manière optimale dans son groupe de matériaux sélectionné.

Par exemple, un machiniste peut être confronté à un dilemme lorsqu'il se prépare à usiner une pièce en plastique. Alors qu'une fraise en bout trouvée dans la section des fraises en bout miniatures de Harvey Tool pourrait certainement usiner ce matériau, l'offre de fraises en bout de Harvey Tool conçue pour usiner les plastiques présente une conception à fort dépouillement et à haut relief. Ceci est idéal pour les plastiques car vous voulez couper et former efficacement des copeaux tandis que la résistance de l'outil est moins préoccupante. Le râteau élevé et le relief élevé créent un tranchant tranchant qui se décomposerait rapidement dans les métaux. Cependant, dans les plastiques, cela cisaille efficacement le matériau et transfère la chaleur dans la puce pour produire une excellente finition dans votre pièce.

Harvey Performance Company, LLC.

Revêtements et substrats spécifiques pour des performances optimales

L'un des principaux avantages d'opter pour un outil spécifique à un matériau est la possibilité d'utiliser la meilleure option de revêtement disponible pour ce matériau. Les revêtements d'outils remplissent de nombreuses fonctions, notamment un meilleur pouvoir lubrifiant, une durée de vie accrue de l'outil et une finition de pièce de meilleure qualité. De plus, les outils revêtus peuvent généralement fonctionner environ 10 % plus rapidement que les outils non revêtus.

Bien que de nombreux fabricants enduisent spécialement une fraise en bout standard à votre demande, cela prend du temps et des coûts supplémentaires. Dans ses sections de catalogue spécifiques aux matériaux, Harvey Tool propose des outils revêtus stockés et prêts à être expédiés. Par exemple, leurs catégories Aciers trempés et Alliages exotiques utilisent le revêtement AlTiN Nano. Il s'agit d'un revêtement nanocomposite unique qui a une température de fonctionnement maximale de 2 100 °F et présente des performances améliorées dans des matériaux tels que les aciers trempés, les alliages de titane et l'inconel, entre autres.

Augmentation des taux d'enlèvement de matière

Étant donné que l'outillage spécifique au matériau présente une géométrie d'outil optimale pour un travail, les paramètres de fonctionnement peuvent généralement être plus agressifs. Tout machiniste sait que le taux d'enlèvement de matière (MRR) est la mesure la plus étroitement liée à l'efficacité de l'atelier, car plus il y a de matière enlevée d'une pièce dans une période de temps donnée, plus les pièces sont fabriquées rapidement et plus la production de l'atelier est élevée.

L'exemple suivant compare les paramètres de fonctionnement des fraises en bout des sections de fraise en bout miniature et de fraise en bout spécifique à un matériau de Harvey Tool. Vous pouvez remarquer que bien que les géométries clés entre les deux outils soient identiques et soient utilisées dans le même matériau avec la même opération, la charge de copeaux (+25%), l'avance linéaire (+33%) et la profondeur de coupe ( +43%) sont boostés. Cela permet d'enlever plus de matière en moins de temps.

Fraise en bout miniature

Numéro de pièce :836408

Description :3 cannelures de 1/8 pouce de diamètre 3 x Stub carré et standard LOC

Matériau :aluminium 6061

Application :Rainurage

Vitesse :10 000 tr/min

Charge de puce :.00124 IPT

Alimentation linéaire :37,2 ipm

DOC :.04375

Fraise en bout spécifique au matériau

Numéro de pièce :942308

Description :Hélice variable carrée à 3 flûtes de 1/8 pouce de diamètre 3 x LOC pour alliages d'aluminium

Matériau :aluminium 6061

Application :Rainurage

Vitesse :10 000 tr/min

Charge de puce :.00165 IPT

Alimentation linéaire :49,5 ipm

DOC :.0625

Harvey Performance Company, LLC.

Économies importantes

Le tableau suivant affiche une répartition de l'analyse des coûts entre un outil trouvé dans la section Fraise en bout miniature, article 993893-C3 ; et un outil trouvé dans la section Fraise en bout spécifique au matériau, article 933293-C6. Par rapport à l'usinage de 1 000 pièces, les économies globales sont de près de 2 500 $.

Résumé de l'outillage spécifique au matériau

En conclusion, les fraises en bout spécifiques à un matériau présentent de nombreux avantages, mais sont mieux utilisées dans certaines situations. Bien que le coût initial de ces outils soit plus élevé, ils peuvent permettre à votre atelier d'économiser du temps et de l'argent à long terme en durant plus longtemps et en produisant plus de pièces sur une période donnée.