Ébauches de poinçons en carbure sont un outil important utilisé dans l'industrie manufacturière pour les opérations de poinçonnage, d'estampage, de découpage et de formage. Cet article présente une vue d'ensemble des ébauches de poinçonnage en carbure, couvrant les applications, les types, les spécifications, les fournisseurs, l'installation, le fonctionnement, l'entretien et bien plus encore.
Aperçu des ébauches de poinçons en carbure de tungstène
Les poinçons en carbure sont des outils de coupe en carbure de tungstène utilisés pour découper des trous ou des formes dans des tôles, des plaques ou des bandes. Il s'agit de blocs de carbure robustes qui peuvent être usinés dans des formes et des tailles personnalisées en fonction de l'application requise.
Les ébauches de poinçons en carbure offrent une résistance à l'usure, une résistance aux chocs et une durabilité élevées par rapport aux matrices de découpage en acier rapide. Elles présentent une excellente stabilité dimensionnelle, même aux températures et pressions élevées des processus de découpage. Le carbure conserve des arêtes de coupe vives et des finitions de surface lisses sur de longues séries de production.
Voici les principaux détails concernant les ébauches de poinçons en carbure de tungstène :
- Utilisé pour le poinçonnage, l'estampage, le découpage et le formage de tôles, de plaques et de bobines.
- Fabriqué en carbure de tungstène brasé sur une tige en acier
- Usiné sur mesure dans différentes formes comme les ronds, les carrés, les rectangles, etc.
- Excellente résistance à l'usure et aux chocs
- Maintient des arêtes de coupe tranchantes et des finitions de surface fines
- Résiste aux températures et pressions élevées pendant le découpage
- Permet d'obtenir des trous et des formes précis et lisses
- Longue durée de vie jusqu'à 10 fois celle des flans en acier
- Réduction des temps d'arrêt dus aux changements d'outils
- Disponible en tailles métriques et impériales
Applications des ébauches de poinçons en carbure
Les ébauches de poinçons en carbure sont largement utilisées dans plusieurs industries telles que l'automobile, l'aérospatiale, l'électronique, la construction, etc. Les principales applications sont les suivantes :
Poinçonnage de la tôle
Les poinçons en carbure produisent des trous nets et sans bavure dans la tôle avec une excellente précision dimensionnelle et un bon état de surface. Les applications courantes sont les suivantes
- Perçage de trous dans les supports, les boîtiers, les carters de moteur/pompe
- Persiennes et perforations en tôle pour l'aération et l'esthétique
- Découpe des trous de débouchés électriques pour les boîtes de jonction
- Découpage de composants en tôle comme les cales, les entretoises, les engrenages
Emboutissage de métaux
Les matrices de découpage en carbure coupent, forment et étirent le métal avec précision pour l'emboutissage de pièces telles que.. :
- Rondelles, joints, bagues, entretoises
- Câbles, terminaux et connecteurs électroniques
- Couvercles de boîtes de conserve, bouchons, tubes en aluminium
- Supports, leviers, poulies, engrenages
Frappe de pièces
Le carbure offre une durée de vie plus longue que l'acier pour les pièces à découper. Il résiste à des pressions de découpage élevées.
Industrie automobile
Les ébauches de poinçons en carbure permettent de produire des composants automobiles tels que :
- Joints d'étanchéité, composants de valves
- Garnitures et pièces ornementales
- Cales, supports, poulies
- Disques de roue, enjoliveurs
- Ecrous, boulons, vis
Industrie électronique
Le carbure est idéal pour découper des pièces électroniques de précision telles que :
- Cadres de plomb pour semi-conducteurs
- Connecteurs, micro-interrupteurs, relais
- Ébauches de composants informatiques
- Supports de montage pour LCD/LED
Industrie aérospatiale
Les ébauches de poinçons en carbure permettent de fabriquer des composants aérospatiaux légers et durables, tels que.. :
- Pièces et supports de moteur
- Supports de cellule, jambes de force
- Boîtiers de missiles
- Composants de trains d'atterrissage d'aéronefs
Types d'ébauches de poinçons en carbure de tungstène
Les ébauches de poinçons en carbure sont disponibles en différentes qualités, tailles de grains, procédés de liage et types de tiges pour répondre à diverses applications de découpage. Les principaux types sont les suivants :
Par qualité de carbure
- C1 - Grain fin pour le découpage général du métal jusqu'à 45 HRC
- C2 - Grain moyen pour les métaux trempés jusqu'à 50 HRC
- C3 - Gros grain pour le découpage et les métaux de plus de 50 HRC
- C4 - Grain très grossier pour les chocs et les impacts importants
- C5 - Grain ultrafin pour les métaux minces inférieurs à 0,5 mm
Par taille de grain
- Grain fin : 1-3 microns pour un découpage à tolérance serrée
- Grain moyen : 3-6 microns pour la plupart des opérations générales de découpage.
- Grain grossier : 6-15 microns pour les découpages à usage intensif
Par processus de liage
- Outils brasés - Carbure brasé sur un corps en acier
- Carbure monobloc - Outil entièrement fabriqué en carbure
Par type de tige
- Queue droite - Côtés parallèles pour les supports standard
- Queue conique - Pour un changement d'outil plus rapide
Spécifications des ébauches de poinçons en carbure
Les ébauches de poinçons en carbure sont disponibles dans une large gamme de tailles, d'épaisseurs, de motifs de trous et d'agencements standard et personnalisés. Les spécifications typiques sont les suivantes
| Paramètres | Spécifications |
|---|---|
| Tailles vierges | Diamètres : <br>Métrique - 10 à 200mm<br>Impérial - 0,5" à 8" |
| Épaisseur | Métrique - 5mm à 45mm <br>Impérial - 0,2" à 1,75". |
| Diamètre du trou | Métrique - 0,5mm à 150mm <br>Impérial - de 0,019" à 6". |
| Modèles de trous | Ronde, carrée, rectangulaire, oblongue, etc. |
| Positions des trous | Centre, bord, coin, décalé, etc. |
| Tolérances | Diamètre du trou : ±0,05 mm |
| Netteté | Rayon du bord du trou : < 0,005mm |
| Finition de la surface | Valeur Ra de la surface du trou : < 0,4μm |
Des blocs de carbure plus grands et des tailles d'ébauche personnalisées sont également disponibles. L'acuité des arêtes, la précision de la position des trous, l'état de surface et les tolérances géométriques sont les garants d'un découpage de haute qualité.
Fournisseurs de poinçons en carbure de tungstène
Des fabricants réputés fournissent une gamme complète de matrices de découpage en carbure standard et spéciales. Voici quelques-uns des principaux fournisseurs mondiaux :
| Entreprise | Description |
|---|---|
| Advent Tool and Manufacturing | Large gamme de tailles standard et spéciales. Carbure massif et brasé. |
| Appleton Mfg Division | Ébauches de carbure sur mesure et en catalogue jusqu'à 8" de diamètre. |
| Maga Carbide Tool Co | Ébauches en carbure avec des services de livraison rapide. |
| Carbure de Silver Lake | Flans brasés des grades C1 à C5. |
| Allied Carbide | Ébauches en carbure massif rectifiées par CNC. |
| Matrices en carbure de Barker | Ébauches de poinçons et de matrices de précision en carbure. |
| italic carbide Inc | Blocs de carbure de première qualité jusqu'à 6" x 6". |
| Kennametal | Poinçons indexables multi-dents en carbure. |
| Miyanaga Tool Co | Ébauches en carbure fabriquées au Japon. |
| Outils de coupe Ingersoll | Ébauches et inserts en carbure. |
La plupart des fournisseurs proposent des ébauches de catalogue standard dans toutes les tailles courantes, ainsi que des outils personnalisés sur commande, selon les dessins du client. Les fournisseurs peuvent être sélectionnés en fonction de la qualité, des prix, des délais de livraison et des services.
Prix des poinçons en carbure
Les prix des ébauches de carbure dépendent de plusieurs facteurs tels que la taille, la qualité, le grain, le liant et la quantité commandée. Les fourchettes de prix habituelles sont les suivantes :
| Taille du poinçon en carbure | Fourchette de prix |
|---|---|
| Jusqu'à 1" de diamètre | $8 à $75 par pièce |
| 1" à 2" de diamètre | $15 à $150 par pièce |
| 2" à 3" dia | $30 à $250 par pièce |
| 3" à 4" dia | $50 à $350 par pièce |
| 4" à 5" dia | $100 à $500 par pièce |
| 5" à 6" dia | $150 à $750 par pièce |
| Au-dessus de 6" de diamètre | $200 à $1000 par pièce |
Il s'agit de prix approximatifs pour des ébauches brasées en carbure à grain fin. Les ébauches en carbure monobloc et à gros grain sont plus chères. Les prix varient également en fonction de la quantité commandée.
Comment installer les poinçons en carbure
Les ébauches de poinçonnage en carbure doivent être correctement installées dans les poinçonneuses pour obtenir la précision, la vitesse et la durée de vie souhaitées. Voici les principales étapes :
- Nettoyer les surfaces de la poinçonneuse et assurer une bonne lubrification.
- Sélectionnez l'ébauche de carbure appropriée en fonction de la taille du trou, de sa forme et du type de métal.
- Insérer avec précaution le bloc de carbure dans le porte-poinçon et serrer.
- Veiller à ce que l'arête de coupe dépasse légèrement de la surface inférieure.
- Confirmer l'alignement du jeu de matrices avant de commencer le découpage.
- Utiliser des plaques d'éjection pour éjecter les découpes et éviter les reprises.
- Régler la vitesse de poinçonnage, le dégagement et la pression du stripper de manière optimale.
- Commencez par quelques découpages d'essai et vérifiez la qualité de la coupe.
- Effectuer les ajustements nécessaires avant de lancer la production.
Le bloc de carbure doit être solidement fixé dans le porte-poinçon. Le jeu de la pointe, l'alignement de la matrice et les plaques de décapage doivent être réglés avec précision pour une découpe nette.
Comment utiliser les poinçons en carbure
Les ébauches de poinçons en carbure doivent être utilisées avec précaution pour obtenir les meilleures performances. Voici quelques conseils :
- Faire fonctionner la machine à des vitesses optimales - les vitesses élevées augmentent la durée de vie de l'outil.
- Utiliser un jeu de poinçons approprié - commencer avec 5-10% de l'épaisseur du métal.
- Régler la pression de la plaque d'éjection de manière à obtenir une éjection propre de la pièce.
- Assurer une alimentation régulière en lubrifiant pendant l'opération de poinçonnage.
- Maintenir un contact uniforme entre le poinçon et le métal.
- Éviter les vibrations excessives ou les charges d'impact sur les ébauches en carbure.
- Vérifier l'absence de bavures, de grippage, de traces d'usure - ajuster les jeux si nécessaire.
- Ne pas dépasser la vitesse maximale de la presse à poinçonner.
- Surveiller l'usure de l'outil et changer le poinçon lorsqu'il atteint la taille de rebut.
- Remplacer les plaques de décapage usées pour éviter les rayures sur les flans.
Des vitesses, des avances et des dégagements appropriés permettent d'atteindre la durée de vie nominale de l'outil en carbure et d'éviter les défaillances prématurées. Le remplacement en temps voulu des poinçons usés réduit le taux de rebut.
Entretien des ébauches de poinçons en carbure
Les ébauches de poinçons en carbure ne nécessitent qu'un minimum d'entretien pour une performance de découpage optimale :
- Nettoyer la pointe du poinçon à l'aide de solvants avant de l'insérer. Éviter de manipuler l'arête de coupe.
- Brosser les particules métalliques collées sur la face du poinçon ou sur l'arête de coupe.
- Vérifier qu'il n'y a pas de fissures et remplacer le poinçon si c'est le cas.
- Mesurer la taille de la terre d'usure et la remplacer si elle est supérieure à la taille de la terre de rebut.
- Polir légèrement les très petites entailles sur le bord à l'aide d'une toile émeri fine.
- Ranger correctement les poinçons dans les casiers prévus à cet effet pour éviter qu'ils ne s'abîment.
- Éviter tout contact avec des produits chimiques susceptibles de corroder le carbure.
- Le réaffûtage des ébauches en carbure n'est généralement pas économique.
Grâce à une inspection de routine et au remplacement de l'outillage usé, les poinçons en carbure ont une durée de vie prévisible. Une manipulation et un stockage appropriés préservent les ébauches en carbure rectifiées avec précision.
Comment sélectionner un fournisseur fiable d'ébauches de poinçons en carbure
Le choix d'un bon fournisseur d'ébauches en carbure est essentiel pour obtenir des outils de poinçonnage durables et de haute qualité. Voici quelques facteurs importants à prendre en compte :
| Paramètres | Ce qu'il faut rechercher |
|---|---|
| Grades de carbure | Sources d'approvisionnement en carbure de marque réputée |
| Installations de production | Normes strictes de contrôle de la qualité |
| Capacités de conception | Ingénierie sur mesure de flans complexes |
| Précision dimensionnelle | Taille, position et netteté uniformes des trous |
| Fiabilité des livraisons | Expédition des outils dans les délais impartis |
| Tarification | Prix raisonnables pour les découpes standard et personnalisées |
| Support technique | Conseils sur le choix des outils, le dépannage |
| Service clientèle | Réponse rapide aux questions et aux préoccupations |
Choisissez un fabricant d'outils de découpage en carbure bien établi, disposant d'une expertise technique interne, de contrôles de processus stricts et d'un service à la clientèle éprouvé. Le fait que toutes les exigences en matière de poinçonnage soient satisfaites par un seul fournisseur réduit les risques de fabrication.
Avantages des ébauches de poinçons en carbure de tungstène
Les matrices de découpage en carbure offrent des avantages uniques en termes de performances par rapport aux poinçons conventionnels en acier à outils :
- Durée de vie de l'outil jusqu'à 10 fois plus longue grâce à la résistance à l'usure du carbure
- Maintien de la précision dimensionnelle des trous pour les séries plus longues
- Fournit une netteté uniforme, ce qui permet d'obtenir des ébauches sans bavures.
- Résiste à des vitesses de poinçonnage et des températures plus élevées
- Réduction des coûts d'outillage pour des volumes de production importants
- Finition lisse de la surface et haute qualité des trous/formes perforés
- Précision constante de la taille et de la position du trou pendant toute la durée de vie de l'outil
- Le carbure présente une résistance aux chocs supérieure à celle de l'acier
- Maintenance réduite grâce à une durée de vie plus longue
La durée de vie prolongée et les propriétés d'usure du carbure minimisent les opérations secondaires telles que l'ébarbage. La durabilité exceptionnelle des poinçons en carbure réduit le coût global par pièce découpée.
Limites des ébauches de poinçons en carbure de tungstène
Malgré les avantages qu'elles présentent, les matrices de découpage en carbure ont également certaines limites :
- Coût initial d'outillage plus élevé que pour les poinçons en acier
- Ne convient pas aux petites séries
- Matériau fragile pouvant s'écailler en cas de fortes charges ou d'utilisation incorrecte
- Le réaffûtage n'est pas pratique
- Disponibilité limitée aux tailles supérieures à 6" de diamètre
- Les nuances de carbure doivent être adaptées à l'application.
- Les outils brasés ont une limite de température inférieure à celle du carbure monobloc.
- N'est pas conçu pour les métaux très abrasifs ou gommeux
- Les trous de plus grande taille nécessitent des poinçons indexables multi-dents en carbure.
Le processus de découpage doit être réglé correctement pour éviter la fracture ou l'écaillage de l'outil. Il est essentiel de bien choisir la nuance de carbure pour obtenir une durée de vie et des performances optimales.
Choix entre les ébauches en carbure massif et les ébauches en carbure brasé
| Paramètres | Ébauches en carbure monobloc | Ébauches en carbure brasé |
|---|---|---|
| La construction | Entièrement en carbure | Pointe en carbure brasée au corps en acier |
| Coût | Plus cher | Coût moins élevé |
| La force | Résistance maximale | Résistance légèrement inférieure |
| Propriétés thermiques | Résiste à des températures plus élevées | Limite de température inférieure de l'alliage de brasure |
| Tailles disponibles | Petites tailles | Peut produire des découpes plus grandes |
| Délai d'exécution | Plus long | Plus court |
| Applications | Découpage à tolérance critique | Objectifs les plus généraux |
Les ébauches en carbure monobloc offrent une résistance ultime pour les applications de haute précision, mais leur coût est plus élevé. Les outils brasés offrent des performances rentables pour la plupart des applications. Le choix dépend des exigences de découpage, du budget et du délai de livraison.
Comparaison des ébauches en carbure à grains fins et à grains grossiers
| Paramètres | Ébauches à grain fin | Ébauches à gros grains |
|---|---|---|
| Taille des grains de carbure | 1-3 microns | Plus de 6 microns |
| Dureté | Dureté plus élevée | Dureté légèrement inférieure |
| Résistance à l'usure | Taux d'usure plus faible | Usure plus rapide |
| Résistance aux chocs | Peut s'ébrécher sous des charges élevées | Plus grande ténacité |
| Le fil du rasoir | Excellente netteté | Bord légèrement plus émoussé |
| Finition de la surface | Finition supérieure des trous | Finition légèrement plus rugueuse |
| Coût | Plus cher | Coût moins élevé |
| Applications | Découpage à tolérance serrée | Conditions de suppression sévères |
Le carbure à grain fin conserve des arêtes plus vives et convient mieux aux travaux de précision. Le grain grossier a une plus grande résistance à l'impact et convient pour le découpage abusif de métaux durs.
Ébauches de poinçons en carbure ou en acier
| Paramètres | Ébauches en carbure | Flans en acier |
|---|---|---|
| Matériau | Carbure brasé à l'acier | Acier rapide ou allié |
| Dureté | Harder, ~90 HRA | Plus doux, ~60 HRC |
| La force | Très élevé | Modéré |
| Taux d'usure | Faible usure | Usure plus rapide |
| Durée de vie de l'outil | 10-20x plus long | Vie courte |
| Résistance aux chocs | Sujet à l'écaillage | Réflexion plus poussée |
| Tranchant de coupe | Excellent | Netteté des bords plus faible |
| Stabilité dimensionnelle | Cohérence supérieure de la taille des trous | La taille du trou augmente avec l'usure |
| Finition de la surface | Finition fine | Plus de bavures et de rugosité |
| Coût | Plus élevé | Coût initial moins élevé |
| Applications | Production élevée, découpage de précision | Courtes séries, travail moins critique |
Les poinçons de découpage en carbure conviennent mieux aux longues séries pour lesquelles la durée de vie de l'outil et la qualité du trou sont importantes. Les poinçons en acier ont un coût initial moins élevé pour les petites séries ou les prototypes.
FAQ
Q : Quels sont les métaux que les poinçons en carbure peuvent efficacement découper ?
R : Les ébauches en carbure peuvent perforer des tôles et des plaques jusqu'à 65 HRC, y compris l'acier, l'acier inoxydable, l'aluminium, le cuivre, le laiton, le titane et les superalliages. La nuance de carbure doit être correctement sélectionnée en fonction du matériau à travailler.
Q : Quels sont les tonnages de presse requis pour les matrices de poinçonnage de blocs en carbure ?
R : Les ébauches en carbure nécessitent une presse d'une capacité minimale de 25 à 35 tonnes pour une pression de découpage adéquate. Des tonnages plus élevés peuvent être nécessaires pour les trous plus grands, les métaux plus épais et les matériaux difficiles.
Q : Comment les tailles de blocs de carbure et les modèles de trous sont-ils fabriqués sur mesure ?
R : Les fournisseurs de carbure utilisent des rectifieuses à commande numérique, l'électroérosion et la technologie laser pour usiner des ébauches à partir de blocs de carbure standard selon les dessins du client. Des géométries complexes peuvent être produites.
Q : Les ébauches de poinçons en carbure doivent-elles être réaffûtées ou mises au rebut ?
R : Le réaffûtage des ébauches en carbure brasé élimine le liant de l'alliage, ce qui l'affaiblit. Il est préférable d'utiliser l'outil jusqu'à la taille recommandée et de le remplacer par des poinçons neufs.
Q : Quelle est la durée de vie typique des matrices de découpage en carbure ?
R : Des ébauches en carbure correctement appliquées produisent plus de 100 000 à 500 000 pièces en fonction de la taille du trou, du matériau et d'autres facteurs. Les poinçons en acier produisent en moyenne 10 000 à 50 000 coups.
Q : Quelle est la comparaison entre le carbure massif et le carbure brasé pour le découpage ?
R : Le carbure monobloc est plus résistant mais plus coûteux. Les outils brasés avec un bon jeu entre la pointe et la queue offrent des performances rentables pour la plupart des applications de découpage.
