Trucs et astuces pour l'usinage au diamant

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Posté en août. 26, 2019, | Par WayKen fabrication rapide

L'usinage CNC est traditionnellement considéré comme une méthode de haute précision. Mais les méthodes de coupe ont leurs limites. Vous ne pouvez tout simplement pas créer une arête de coupe suffisamment parfaite pour rivaliser avec une meule en termes de tolérance et de finition de surface. Cependant, de nouvelles techniques et de nouveaux équipements sont constamment développés. Nous avons donc une solution considérablement nouvelle qui permet aux machines-outils à commande numérique de se rapprocher de la précision des méthodes abrasives. Cette solution s'appelle l'usinage au diamant.

Pourquoi l'usinage au diamant peut améliorer la qualité de surface des pièces

Lors de l'usinage, la dureté de l'outil de coupe est l'un des paramètres les plus importants pour les techniques d'usinage et, à notre connaissance, il n'y a rien de plus dur que le diamant. Les diamants artificiels peuvent supporter des températures et des régimes de coupe très élevés. Ils sont considérablement bon marché et leur tranchant est si fin que vous pouvez obtenir une surface semblable à un miroir avec une fraise diamantée à une pointe et c'est le seul moyen d'obtenir une finition de surface aussi fine sans acheter les machines de meulage et de polissage extrêmement coûteuses. Les diamants peuvent être montés sur de simples machines-outils à commande numérique et vous pouvez obtenir des résultats exceptionnels si vous modifiez le système technologique pour une rigidité maximale. Vous pouvez usiner les métaux les plus durs et obtenir des finitions de surface de type miroir. Le tournage et le fraisage au diamant font partie des technologies les plus répandues actuellement disponibles pour un usage commercial.

Les avantages de l'utilisation de l'usinage au diamant

L'usinage au diamant présente de nombreux avantages, dont les principaux sont :

1. Usinage exceptionnel de l'aluminium. Les outils diamantés résistent extrêmement bien aux vitesses de coupe et aux températures élevées. C'est pourquoi les techniques au diamant sont souvent utilisées pour la production en série de pièces en aluminium. Une seule plaquette diamantée peut durer plus longtemps que de nombreux outils en carbure lors de l'usinage de l'aluminium.
2. Production d'alliages durs. C'est une loi générale qu'un matériau plus dur peut en couper un plus tendre. Puisqu'il n'y a rien de plus dur que les diamants, ils sont très utiles pour le traitement du carbure, de la céramique et d'autres matériaux avec des paramètres de dureté élevés.
3. Polissage du diamant. Certaines fraises diamantées sont utilisées pour polir des matériaux transparents tels que le verre, le polycarbonate, le PMMA. Cela est dû au fait que la pointe de l'outil a des grains de diamant très fins.
4. Durabilité. Une plaquette diamantée est 30 à 50 fois plus durable qu'une plaquette carbure.
5. Finition de surface. En utilisant l'usinage au diamant pour un usinage de haute qualité, vous pouvez obtenir une meilleure finition de surface plutôt qu'avec n'importe quel type d'outil conventionnel. Fondamentalement, les outils diamantés apportent une petite fonction de meulage dans l'usinage.

Techniques d'usinage du diamant

La majorité des méthodes d'usinage qui utilisent des diamants dans une certaine mesure sont considérées comme des techniques de meulage et de polissage, mais il existe deux méthodes qui peuvent être mises en œuvre pour l'équipement CNC et sont plus proches de la coupe que du traitement abrasif.

Tournage au diamant en un seul point

Le SPDT est une méthode extrêmement similaire au tournage simple mais l'outil utilisé est une fraise à pointe diamantée. De plus, la rigidité du système de fabrication doit être beaucoup plus grande. Cela signifie des longueurs courtes entre les fixations, des supports d'outils plus courts et des vibrations réduites au minimum. Le SPDT est particulièrement utile pour la fabrication de lentilles optiques car ce sont principalement des pièces de révolution et il est très pratique de les fixer sur un tour et d'utiliser des inserts diamantés à une pointe pour obtenir des surfaces transparentes claires.

Fraisage au diamant en un seul point

Le fraisage au diamant monopoint ressemble au fraisage conventionnel, mais la principale différence réside dans l'outil de coupe et les paramètres de traitement. L'outil est une fraise à plaquettes diamantées. Montée sur un centre d'usinage 5 axes, cette fraiseuse est parfaite pour l'usinage de surfaces complexes en verre, PMMA et polycarbonate. Une fraise diamantée rotative extrêmement rapide avec une avance de coupe minimale et une abondance de lubrifiant peut créer la meilleure finition de surface pour les lentilles de lampe automobile, les guides de lumière et les vitres personnalisées. Cependant, il est important de toujours se souvenir des vibrations car elles ruineront toute la qualité de la surface à la fois. Afin d'améliorer la qualité de la pièce, certaines techniques SPDM impliquent l'usinage dans une seule direction (la fraise traite un chemin puis revient au côté initial de la pièce pour un mouvement de pas, de cette façon, la force de la coupe est toujours dans une direction.

Quels outils sont utilisés pour l'usinage au diamant

Un outil diamanté pour l'usinage est fondamentalement le même que n'importe quel autre outil de coupe, mais pour sa plaquette. L'insert a un matériau de base en tungstène ou en carbure et sur sa pointe un mince film de diamant est visible. Ce film est extrêmement dur et peut durer jusqu'à 50 fois plus longtemps que les outils conventionnels. Il est très tranchant et offre une coupe très nette résultant en des finitions de surface suprêmes.

Quels matériaux peuvent être taillés avec des diamants

Les outils diamantés peuvent traiter de nombreux matériaux différents parmi lesquels la céramique, le silicone, le polycarbonate, le plexiglas (PMMA), les alliages non ferreux tels que l'aluminium, le cuivre, le bronze, le titane, le verre, différents polymères tels que l'ABS, le polyéthylène, etc. matériaux très abrasifs comme le béton, le granit, la pierre. Comme vous pouvez le constater, la gamme de matériaux est très large, allant des matériaux durs et cassants aux matériaux souples et transparents.

Lorsque vous ne pouvez absolument pas utiliser l'usinage au diamant

Une remarque très importante est que les outils diamantés ne peuvent pas être utilisés pour couper de l'acier ou des alliages de fer. La raison en est que tous contiennent une quantité considérable d'atomes de carbone. L'usinage est toujours effectué à des températures élevées et comme le diamant et l'acier contiennent du carbone, les atomes peuvent fritter lorsqu'ils sont chauffés. De cette façon, l'outil peut coller au matériau de la pièce et les deux composants sont perdus.

Où l'usinage au diamant peut apporter de bons résultats

Il est toujours préférable de discuter des domaines où l'usinage au diamant brille en se basant sur des études de cas réels. Par conséquent, une liste d'exemples a été formée

• Prototypes de lentilles de lampe. Dans le cadre des services de prototypage CNC, un prototype de lentille de lampe de voiture peut être fabriqué avec une découpe au diamant. La lentille est trop grande et sa géométrie trop complexe (elle a en fait dû être divisée en segments et collée ensemble plus tard avec des propriétés de conduction de la lumière) pour le meulage, mais une fraise à pointe de diamant avec une machine-outil CNC à 5 axes peut fabriquer un grand surface semblable à un miroir avec juste la bonne qualité.
• Guides de lumière. Les guides de lumière sont des tubes spéciaux et des composants transparents qui peuvent aider à éclairer certains points de manière complexe. Ils doivent avoir un état de surface très fin tout en conservant la complexité de leur géométrie. Avec les meilleures fraiseuses CNC 3 axes, 4 axes ou même 5 axes, Wayke a adopté la dernière technologie d'usinage au diamant qui permet à la capacité du micro-fraisage 5 axes de produire différents types de guides de lumière et de lentilles avec une excellente qualité optique. dans un tableau ou un modèle de forme libre.