Outils en carbure et porte-outils en carbure - Avantages et applications

Le carbure est un acier utilisé pour les lames, les forets et autres outils utilisés pour couper les métaux et autres matériaux. Le matériau en carbure, également connu sous le nom de carbure de tungstène, a une composition moitié tungstène et moitié carbure et est trois fois plus rigide que l'acier largement utilisé, ce qui le rend adapté aux outils et supports en carbure. Les outils de coupe en carbure cémenté et leurs supports présentent des avantages distincts par rapport aux outils standard. Regardons de plus près !

Principaux avantages des outils en carbure et des porte-outils en carbure

Le carbure est un acier industriel utilisé pour les lames, les forets, les porte-outils et autres dispositifs utilisés pour couper les métaux et autres matériaux. Le carbure, parfois appelé carbure de tungstène, a une composition moitié tungstène et moitié carbure et est trois fois plus durable que l'acier généralement utilisé dans de nombreux dispositifs de coupe. Les outils de coupe à pointe en carbure de tungstène offrent un net avantage par rapport à l'équipement ordinaire.

• Netteté

Le carbure reste plus tranchant que l'acier ordinaire, ce qui rend l'outil de coupe au carbure plus efficace. Le carbure permet une coupe plus rapide sans coincement, ce qui réduit la charge des machines à bois. Les outils de coupe en acier doux s'émoussent rapidement. Lorsque les lames s'émoussent, elles brûlent le bois, le font s'écailler, casser le grain et souffler le grain. Les outils tranchants à pointe de carbure sont beaucoup plus efficaces, coupent plus rapidement et nécessitent un affûtage moins régulier que les lames en acier ordinaires.

• Propreté

Les outils en carbure effectuent les coupes les plus nettes et les plus simples de tous les outils de travail des métaux et causent peu ou pas de dommages au grain. Lorsque les coupes sont nettes et que les joints droits s'adaptent mieux et que les joints de liaison sont plus solides. Une coupe nette de l'outil en carbure diminue le recul et est une source importante d'accidents en atelier.

• Robustesse

Les lames en carbure et les porte-outils en carbure sont suffisamment robustes pour éliminer tous les débris sans endommager la lame ou le manche.

• Longévité

Si elles s'usent ou se cassent, les pointes en carbure peuvent être remplacées et la plupart des ateliers d'affûtage de lames ajouteront de nouvelles pointes à l'outil de coupe. Le coût initial des outils à pointe de carbure est plus élevé, mais les pointes sont interchangeables, ce qui rend l'appareil plus abordable à long terme. Les dispositifs à pointe de carbure durent presque indéfiniment si le corps de la lame ou la tige de coupe est en bon état. Pour les outils de coupe au carbure, il n'est pas rare qu'ils durent au moins 20 ans s'ils sont correctement entretenus et mis à jour périodiquement.

Porte-outils en acier rapide par rapport au carbure

Il existe de nombreux facteurs décisifs pour choisir entre les outils de coupe en acier rapide, les outils de coupe en carbure et les porte-outils en carbure. En général, la principale caractéristique de tous les aciers rapides est une dureté de travail élevée avec une excellente. Les outils HSS sont moins coûteux que les outils en carbure et sont toujours un bon choix dans les applications à "mélange élevé, faible volume". Examinons trois opérations d'usinage spécifiques - perçage, taraudage et fraisage - pour mieux comprendre quand utiliser des outils en acier rapide ou en carbure et des porte-outils en carbure.

• Forage

Les forets et porte-outils en carbure sont généralement utilisés pour produire des trous de grand volume où le coût plus élevé de l'outil peut être justifié par le coût unitaire. Ils sont souvent disponibles avec des canaux d'arrosage internes pour une durée de vie plus longue de l'outil et une sortie fiable pour les trous profonds à grand volume. L'utilisation d'un liquide de refroidissement à travers la broche et d'un liquide de refroidissement à haute pression permet une excellente évacuation des copeaux, en particulier dans les trous plus profonds, et constitue la méthode la plus efficace pour refroidir l'arête pendant la coupe. En raison de vitesses de coupe et d'avances potentiellement plus élevées, le perçage au carbure est également le moyen le plus rapide de créer des trous dans une large gamme de métaux. Cependant, il est important de savoir que dans certains aciers Ni-Cr supérieurs, bien que le trou puisse être réalisé à des vitesses élevées, l'état de la paroi du trou peut durcir rapidement. Cela peut entraîner d'autres problèmes dans le processus d'usinage, en particulier si le trou doit avoir un filetage interne; la durée de vie du taraud sera considérablement réduite car il essaie de couper à travers la peau ou la surface durcie.

• Tapoter

Les outils en acier rapide et leurs supports sont généralement les premiers choix pour le filetage. Ils sont de loin les plus courants dans la fabrication de filetages internes, et récemment, de nombreuses versions en acier rapide et PM sont disponibles pour une variété d'applications de filetage de machine CNC, différents types de filetage et groupes de matériaux. Les tarauds en acier à grande vitesse sont utilisés même dans les applications à volume élevé ainsi que dans les applications difficiles à usiner, en particulier les tarauds en acier PM à grande vitesse. Où ils sont toujours le premier choix en raison de la stabilité du processus offerte. Les tarauds en carbure ne sont pas aussi populaires en raison de la fragilité du carbure. Il a tendance à s'écailler dans la plupart des applications de filetage, en particulier les trous borgnes. Le carbure se fissure dans les applications d'acier à pleine profondeur lorsque le taraud tourne et brise les copeaux produits lors de la coupe vers le bas pour sortir du trou. Comme mentionné précédemment, l'acier rapide a une ductilité plus élevée que le carbure, c'est la chose la plus importante dans le processus de filetage.

• Fraisage

Les fraises en carbure sont de loin les plus populaires car elles offrent les meilleurs taux d'enlèvement de métal (MRR). Les fraises en bout en carbure monobloc sont devenues le premier choix compte tenu de diverses conceptions en spirale combinées à des packages CAM qui fournissent des trajectoires d'outils pour amortir les vibrations causées par les vibrations naturelles générées pendant le fraisage. Les stratégies de fraisage, telles que les méthodes trochoïdales, sont assez courantes de nos jours. Les fraises en bout en acier à grande vitesse existent toujours, par exemple pour les fraiseuses portatives, les petits volumes, les configurations moins rigides, etc. Cependant, leur utilisation a récemment diminué en raison de nombreuses avancées dans l'industrie.

Porte-outils en carbure et pinces de serrage

La sélection du bon mandrin commence par l'identification de la pointe de la broche de la machine sur laquelle le mandrin sera monté. Tous les nez de broche de tour CNC sont conformes aux normes internationales qui définissent clairement les dimensions de l'interface de montage. Les configurations courantes de nez de broche sur le marché nord-américain sont A2-6, A2-8 et 140 mm. L'étape suivante consiste à déterminer la capacité de charge requise du support en fonction de la taille des pièces à maintenir. Dans les applications d'alimentation de barres, il est courant d'égaler ou de dépasser légèrement la taille de l'alésage du tube de traction de la machine. Lorsqu'ils sont correctement adaptés à la machine, au ravitailleur de barres et à l'application, les mandrins à pinces CNC offrent un moyen économique et efficace de serrer les matériaux de moins de 4" de diamètre. Comme les porte-pinces sont généralement associés à un ravitailleur de barres, dont certains ont un magasin, et sont conçus pour maintenir une force de préhension constante à des vitesses élevées, ils sont le choix pour le montage lors des opérations d'amorçage.