Couper plus que du métal

Les fabricants et les technologues mondiaux sont constamment à la recherche d'améliorations de la production et étudient l'utilisation de différents types de matériaux pour rendre leurs produits plus attrayants sur le marché. Pour atteindre ces objectifs dans un monde en évolution rapide, toutes les parties concernées doivent être plus flexibles et disposées à s'adapter au changement.

L'utilisation d'un nombre croissant de matériaux non métalliques augmente rapidement et de nombreuses applications précédemment envisagées pour être le domaine des matériaux plus traditionnels sont désormais fabriqués à partir de matériaux non métalliques. L'utilisation de matériaux composites et de CFRP (plastiques renforcés de fibres de carbone) est désormais relativement courante et la part de marché de ces matériaux ne cesse de croître.

En tant que l'une des principales entreprises impliquées dans l'industrie de la coupe des métaux, ISCAR veille à ce que son département R&D prolifique continue d'innover et de développer une gamme d'outils de coupe avancés spécialement conçus pour le travail efficace du CFRP et des matériaux composites. Ces produits innovants offrent à nos clients des solutions de fabrication très efficaces liées à ces matériaux difficiles.

Au cours des trois dernières décennies, les matériaux composites, les plastiques, les céramiques et la myriade de matériaux couverts par le terme CFRP ont été les matériaux émergents dominants. Les matériaux composites continuent sans relâche de pénétrer et de conquérir de nouveaux marchés et le nombre d'applications pour ces matériaux ne cesse de croître. Aujourd'hui, les matériaux composites modernes constituent une part importante du marché des matériaux techniques et sont utilisés dans des applications allant des produits de tous les jours à des créneaux plus sophistiqués.

Des leaders industriels, tels que les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et de l'énergie, mènent le chemin. Par exemple, les turbines modernes de taille commerciale utilisent généralement des conceptions à trois pales. Ces lames sont fabriquées en polyester renforcé de fibre de verre avec un liant en résine époxy. De nouveaux matériaux, tels que la fibre de carbone, sont continuellement introduits, qui fournissent le rapport résistance/poids élevé nécessaire pour ces grandes pales d'éoliennes. Aujourd'hui, la longueur d'une aube de turbine typique utilisée sur des machines de 5 MW peut atteindre 60 mètres.

Les matériaux composites sont de plus en plus utilisés dans tous les aspects de notre vie quotidienne, tels que les équipements sportifs, les voitures, les motos, les biens de consommation et les produits de santé. Un exemple d'utilisation dans le domaine médical est la nouvelle méthode utilisée pour la reconstruction de défauts osseux crâniens de grande taille ou de forme complexe. Dans ce domaine, des implants CFRP préfabriqués, générés par ordinateur et de qualité médicale sont désormais utilisés. répondre aux nouvelles exigences du marché et être suffisamment flexible pour trouver de nouvelles applications pour le CFRP et les matériaux composites. des outils performants et de précision en diamant polycristallin (PCD) et en nitrure de bore cubique (CBN). ISCAR dispose également d'une variété d'outils avancés en carbure monobloc revêtus de diamant avec une gamme de géométries pour répondre aux exigences les plus strictes des industries actuelles du métal, du bois, du CFRP et des matériaux composites. Ces produits comprennent des inserts, des fraises, des broyeurs à boulets et des fraises, des fraises à profiler et des forets combinés, des alésoirs étagés et une perceuse avec des fraises. De plus, notre équipe d'ingénieurs hautement expérimentés accueille les demandes d'outils "spéciaux" pour l'usinage de tout type de matériau.

Les PCD sont de plus en plus demandés pour un usinage plus efficace des matériaux modernes, tels que les métaux non ferreux, les plastiques , matériau composite (graphite) et autres matériaux difficiles à couper ou abrasifs. Les outils CBN sont nécessaires pour usiner les aciers trempés supérieurs à HRC 45, la fonte, les superalliages et autres métaux spécifiques. Des outils de haute qualité augmentent la productivité et réduisent les coûts de production. Les ressources R&D d'ISCAR sont engagées pour aider à résoudre le problème de l'usinage de ces matériaux complexes, et des sommes importantes sont continuellement dépensées pour développer une gamme encore plus large de solutions.

L'usinage des matériaux qui sont actuellement utilisé pour les types d'avions avancés exige de nouveaux processus car ces matériaux difficiles sont légers, mais très résistants. L'outillage couramment utilisé pour l'usinage du CFRP comprend des inserts diamantés PCD durables, des outils de fraisage PCD veineux ou des outils de mandrin brasés.

Lors de l'usinage de composites tels que le CFRP, il n'y a pratiquement pas de copeaux créés. Au lieu de cela, le mécanisme d'enlèvement de matière pourrait être mieux décrit comme un « éclatement ». L'impact de l'arête de coupe fracture les fibres de carbone dur, plutôt que de cisailler le matériau. Ce processus provoque une abrasion considérable du tranchant de l'outil, entraînant une usure rapide. Dans l'usinage composite, ainsi que dans toute autre application d'outil de coupe, la géométrie de l'outil détermine les performances de coupe. Cependant, dans le domaine des composites, le matériau des outils devient également un moteur majeur de performance. À moins que le matériau du bord de l'outil ne soit capable de résister à des niveaux élevés d'abrasion suffisamment bien pour maintenir sa géométrie et rester affûté, l'outil peut s'user si rapidement que la géométrie peut changer rapidement. Afin d'usiner avec succès le CFRP, ISCAR a développé des outils en carbure monobloc durs et tranchants qui sont revêtus de diamants durables.

Le revêtement en diamant utilisé est généralement un revêtement en diamant polycristallin (PCD). Cependant, un revêtement de diamant appliqué par le procédé de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est le seul revêtement qui utilise 100 % de vrais cristaux de diamant. Un avantage majeur du revêtement diamant CVD est qu'il réduit la chaleur et la friction créées par le matériau composite hautement abrasif.

Bien que les opérations d'usinage requises pour les pièces composites puissent être simples (parfois seulement perçage et ébavurage), les fixations conçues pour supporter ces pièces souvent complexes peuvent représenter en elles-mêmes de petites prouesses techniques. Ainsi, le montage pour l'usinage d'une pièce composite peut représenter un investissement technique considérable. Une coupe nette sans effilochage, délaminage ou autre séparation des couches de matériau nécessite que la pièce soit fermement fixée contre les vibrations. les coûts de production et d'améliorer la qualité des produits fabriqués. Des performances considérablement améliorées sur les CFRP et les matériaux composites sont garanties par rapport à l'utilisation d'outils en carbure de tungstène comparatifs. En outre, une plus grande précision et d'excellentes caractéristiques de finition de surface sont obtenues.

ISCAR est connu dans le monde industrialisé pour son excellent service client, la qualité de ses produits et son prix avantageux, pas seulement dans le domaine de l'usinage des métaux, mais aussi dans le domaine du CFRP et du travail des composites.

Précédemment présenté sur Iscar In The News.