Choisir le bon lubrifiant refroidissant à base d'eau pour l'usinage : guide pratique

Vous ne savez pas si les lubrifiants refroidissants à base d'eau conviennent à votre atelier ? Plongez dans notre guide sur les fluides de coupe.

Quiconque est rentré chez lui le soir en sentant l'huile à base de soufre après une longue journée d'usinage de pièces sur machines apprécie le développement des fluides de coupe à base d'eau ou lubrifiants refroidissants. Mais sont-ils aussi efficaces que les huiles dites « pures » ? Et compte tenu de la variété d'options de lubrifiants refroidissants disponibles aujourd'hui, comment savoir si vous avez le bon, ou s'il est correctement mélangé pour votre application particulière ? Cet article offre des conseils sur chacune de ces questions, en commençant par une introduction sur ce qu'il faut rechercher dans les fluides de coupe à base d'eau.

La plupart des machines à vis de type suisse continuent d'utiliser de l'huile pure, tout comme les tailloirs d'engrenages, les brocheuses, les rectifieuses, les forets à canon et d'autres opérations d'usinage difficiles. Mais pratiquement tous les centres d'usinage CNC et tours d'aujourd'hui sont conçus pour utiliser des fluides à base d'eau, et pour de bonnes raisons : un lubrifiant refroidissant correctement entretenu est bien plus agréable à utiliser. Il fait également un meilleur travail d'évacuation de la chaleur que l'huile, surtout lors de l'usinage de l'aluminium et d'autres alliages non ferreux, et dans la plupart des cas, est tout aussi efficace comme lubrifiant.

Types de lubrifiants refroidissants pour l'usinage : huiles solubles, fluides synthétiques et semi-synthétiques

Selon la quantité d'huile qu'ils contiennent avant dilution, les lubrifiants refroidissants sont classés dans l'une de trois catégories, parfois chevauchantes : huiles solubles, fluides synthétiques et semi-synthétiques.

Huiles solubles

Les plus courants de tous les fluides de coupe hydrosolubles, les huiles solubles (également appelées fluides de coupe émulsifiables) contiennent généralement 50 % d'huile avant dilution. Mélangées à l'eau, elles forment une émulsion laiteuse qui est un excellent choix pour l'usinage général. Elles sont cependant sujettes à la « puanteur du lundi matin » — une odeur nauséabonde due à la croissance microbiologique de champignons et de bactéries qui peuvent se développer dans votre bac à lubrifiant refroidissant s'il n'est pas correctement entretenu.

Fluides synthétiques

Comme vous pouvez probablement le deviner d'après le nom, les synthétiques ne contiennent pas d'huile, utilisant divers polymères et composés chimiques pour reproduire la lubrification naturelle de l'huile. Ils rejettent l'huile de tramp, ils ont donc tendance à être les plus propres de tous les fluides de coupe, mais sont souvent les moins lubrifiants. Ils sont couramment utilisés dans les applications de rectification, mais les partisans suggèrent que les synthétiques peuvent être adaptés à pratiquement toute opération de travail des métaux.

Fluides semi-synthétiques

Offrant une approche « le meilleur des deux mondes », les semi-synthétiques contiennent moins d'huile que les fluides à base d'émulsion et sont donc « moins odorants », mais ils conservent de nombreux attributs lubrifiants, ce qui les rend adaptés à une gamme de travaux plus large que les synthétiques purs.

Usinage avec des fluides à base d'eau : additifs, mélange et eau adaptée

De nombreux fluides à base d'huile ont été remplacés par des huiles végétales et des fluides de coupe hydrosolubles. Tous les lubrifiants refroidissants, cependant, contiennent des additifs qui améliorent la lubrification, inhibent la rouille et (la plupart) la croissance bactérienne, ou réduisent le moussage. Les additifs réagissent favorablement pendant l'usinage pour fournir une lubrification supplémentaire dans la coupe. Parmi les plus importants figurent les additifs « pression extrême », communément appelés EP, et incluent le chlore, le soufre et le phosphore.

Quelle que soit la voie fluide que vous choisissiez, assurez-vous de suivre les recommandations de mélange du fabricant car plus de lubrifiant refroidissant n'est définitivement pas mieux. L'eau elle-même — qui représente environ 90 % de tout fluide de coupe — est également importante. Si vous n'êtes pas prêt à boire votre eau du robinet, votre machine ne l'est pas non plus. Investissez dans un système d'osmose inverse, ainsi qu'un adoucisseur d'eau si la dureté est un problème. Installez également un écumeur d'huile de tramp sur chaque machine-outil, et utilisez un réfractomètre pour surveiller régulièrement la concentration du fluide.

Comment appliquer les fluides à base d'eau et le HPC à la coupe

La manière dont vous appliquez un fluide de coupe est presque aussi importante que celui que vous utilisez, et dans certains cas, encore plus. Presque tous les tours CNC et la plupart des centres d'usinage ont une capacité de lubrifiant refroidissant à travers l'outil — alors utilisez-la, même si cela signifie investir dans de nouveaux porte-outils et corps de fraises.

Et si votre machine est capable de lubrifiant refroidissant à haute pression, investissez dans un système et pompez. Le HPC améliore la durée de vie des outils, permet d'augmenter les avances et vitesses, et élimine largement les problèmes de contrôle des copeaux — à moins que vous n'usiniez des matériaux faciles comme le laiton ou l'acier 12L14 toute la journée, vous faites un tort à votre atelier sans lui. Des pressions de pompe de 1 000 psi sont courantes, bien que même quelques centaines de livres soient meilleures que la pression molle fournie en standard avec la plupart des machines-outils.

De nombreux opérateurs de machines constatent une augmentation de la durée de vie des outils après avoir changé leurs fluides de coupe. Il y a une raison à cela : un fluide propre est exempt des microparticules de métal et de saleté qui contribuent à l'usure des outils. Et si vous ne pouvez certainement pas changer les fluides de coupe chaque semaine, vous pouvez les filtrer, ce qui est presque aussi efficace.

Les synthétiques peuvent nécessiter un investissement plus important que les fluides solubles, mais le coût ne devrait pas être le facteur décisif. La chose la plus importante à considérer en matière de fluides de coupe est la suivante : si la productivité souffre à cause du mauvais fluide de coupe, cela peut nécessiter une nouvelle stratégie. Investissez dans ce qui est le mieux pour le débit machine. Comme toujours, les fluides doivent être maintenus propres et bien entretenus, vous aurez donc également besoin d'une pompe de bac de qualité.

Votre atelier utilise-t-il des fluides de coupe à base d'eau ? Partagez vos meilleures pratiques.