Matériaux en acier et outils de poinçonnage : résistance, durabilité et performance

L'acier à outils doit être bien plus résistant qu'un alliage ordinaire. Les matériaux sont durs, résistants à l'abrasion et aux chocs, et conçus pour défier l'usure. Compte tenu de tout cela, les matrices et poinçons de machine sont évidemment substantiellement plus durs que les alliages des pièces. Ils doivent pouvoir déformer ce métal plus tendre de manière significative. Mais à quel point cet acier est-il résistant ? En vérité, il est indomptablement rigide.

Propriétés indomptables de l'acier à outils

Il n'est pas difficile de transformer l'acier en un matériau super rigide. Des fours de traitement thermique spéciaux effectuent cette tâche en permanence. Le carbone, peut-être jusqu'à un pour cent de cet élément d'alliage, se lie au fer malléable. Des additifs exotiques comme le vanadium et le chrome renforcent davantage l'acier à outils. Au sommet de cette famille d'alliages, les poinçons et forets en carbure de tungstène défient absolument le stress mécanique. Soumis à l'impact, à l'abrasion ou à toute autre force minant le matériau, ces outils n'éclatent pas et ne s'émoussent pas.

Résistance sur trois axes

Si l'on pouvait observer une opération de poinçonnage énergique au ralenti, on verrait à quel point l'extrémité active devient distressée quand le marteau tombe. L'acier à haute résistance transfère cette énergie cinétique vers l'avant. L'arrière émoussé du poinçon est torturé par l'action abrasive. Pendant ce temps, l'avant effilé s'abat jusqu'à marquer la surface de la pièce. Cette action se répète encore et encore, mais l'outil ne s'émousse ni ne se déforme. C'est la résistance au cisaillement innée de l'acier qui empêche le poinçon de se fracturer. Quant à la façon dont l'alliage résiste à la puissance des impacts, c'est une propriété associée à la résistance à l'usure. Cet acier à outils est doté d'une ténacité à l'impact. De même, un foret tourne en coupant vers l'intérieur, mais les forces de stress concurrentes ne déforment pas le foret.

Si l'acier à outils était complètement rigide, toute cette puissance cinétique voyagerait encore plus vite à travers l'outil. En réalité, la métallurgie ne fonctionne pas ainsi. Non, si le tranchant est trop rigide, il devient cassant. La durée de vie d'un foret, matrice ou poinçon serait sévèrement compromise si l'acier de base restait dans cet état trop rigide. Pour éviter cette propriété indésirable, le métal source est allié au carbone et aux métaux exotiques mentionnés. De plus, les outils sont trempés et revenus de manière contrastée. Eau ou huile, air ou chaleur, le cycle de traitement thermique augmente le tranchant déjà renforcé.