Les forets en carbure sont des consommables essentiels pour la fabrication d'outils de forage et les opérations de perçage. Ce guide présente en détail les forets en carbure de taille métrique, les types, les revêtements, les applications, les facteurs de sélection, les fournisseurs et les questions les plus fréquemment posées.
Introduction à la Ébauches de forets en carbure métrique
Les ébauches de forets en carbure sont des substrats d'outils de coupe non affûtés, fabriqués à partir d'alliages de tungstène ou de carbure de tungstène lié au cobalt. Elles sont insérées dans des porte-outils ou des centres d'usinage pour fabriquer des forets hélicoïdaux, des forets indexables et des outils d'alésage spéciaux pour la réalisation de trous.
- Les dimensions des ébauches de forage métriques vont de 1 mm à 36 mm de diamètre.
- Ébauches rondes, hexagonales, brasées et pressées pour divers outils
- Fabriqué en carbure de tungstène rigide et résistant à l'usure.
- Assurer la cohérence du diamètre du trou, de l'état de surface et de la rondeur
- Les propriétés du carbure cémenté conservent la dureté à des températures élevées.
- Replacées et réutilisées jusqu'à ce qu'elles soient consommées, contrairement aux plaquettes jetables.
- Nécessitent un brasage, un meulage ou un serrage dans les corps d'outils
Le choix d'un foret en carbure optimal est crucial pour obtenir des performances et une productivité optimales dans la réalisation de trous.
Types de Ébauches de forets en carbure métrique
| Type vide | Description |
|---|---|
| Queue ronde | Barres cylindriques en carbure en diamètres métriques |
| Tige brasée | Pointe en carbure brasée sur la tige en acier |
| Queue hexagonale | Section hexagonale pour l'enfoncement dans les supports |
| Queue pressée | Section rectangulaire pressée dans les supports |
Les ébauches en carbure sont fabriquées dans divers diamètres métriques standard de 1 mm à 36 mm, adaptés à des tailles de trous allant jusqu'à 66 mm. Les longueurs vont de 25 mm à 135 mm.
Des ébauches spéciales pour le trépanage, le chanfreinage et d'autres opérations d'alésage sont également disponibles.
Applications des ébauches de forets en carbure
Ébauches de forets en carbure métrique sont principalement utilisés pour la fabrication :
- Forets hélicoïdaux à longueur d'outil
- Forets hélicoïdaux de la série longue
- Exercices d'extension d'aéronefs
- Forets indexables
- Têtes de forage modulaires
- Têtes et barres d'alésage
- Scies à trous
- Alésoirs
- Contre-perçages, fraises
Ils constituent un moyen économique de créer des outils de perçage spécialisés ou personnalisés pour répondre à des besoins de perçage qui ne sont pas satisfaits par les forets standard disponibles sur le marché.
Matériaux et applications typiques :
- Métaux - acier, acier inoxydable, titane, alliages de nickel
- Composites - fibre de carbone, fibre de verre
- Travail du bois - meubles, artisanat, construction
- Automobile - composants, moteurs, machines
- Aérospatiale - cellules, turbines, fuselages
- Pétrole et gaz - forage de puits, vannes, pompes
- Médical - instruments, forets à os, implants
Le fait de disposer d'une sélection de diamètres d'ébauches de forets en carbure permet une fabrication flexible d'outils de taille spéciale en fonction des besoins.
Revêtements d'ébauches de forage en carbure
Les revêtements sont couramment appliqués aux ébauches de forage pour en améliorer les propriétés :
| Revêtement | Propriétés |
|---|---|
| TiAlN | Dureté élevée, résistance à la température et à l'oxydation |
| AlTiN | Amélioration de la résistance à l'usure et de la tolérance à la chaleur |
| TiCN | Surface lisse pour réduire le frottement et la chaleur |
| TiN | La couche de surface dure résiste à l'usure par abrasion |
| Diamant CVD | Dureté extrême pour les composites de forage à sec |
| DLC | Revêtement en carbone de type diamant à faible frottement |
| Revêtements PVD | Divers alliages métalliques et revêtements céramiques |
Des ébauches non revêtues sont également disponibles lorsque des revêtements ne sont pas nécessaires. Le revêtement optimal dépend des matériaux de la pièce et des conditions d'utilisation.
Nuances des ébauches de forage en carbure
Les ébauches en carbure métrique sont produites à partir de plusieurs qualités de carbure de tungstène aux propriétés différentes. Les compositions les plus courantes sont les suivantes :
| Grade | Description |
|---|---|
| K10 / C1 | Qualité robuste à usage général pour l'acier |
| K20 / C2 | Haute résistance à l'usure pour la fonte |
| K30 / C3 | Résistance élevée à la chaleur et à l'abrasion |
| K40 / C5 | Résistance à l'usure et ténacité maximales |
Les fabricants proposent également des grades spéciaux exclusifs optimisés pour des applications spécifiques telles que les composites ou l'aluminium.
Les qualités plus dures et plus résistantes à l'usure conservent une arête de coupe vive, mais sont plus sujettes à l'écaillage et à la rupture, à moins que les paramètres ne soient ajustés.
Le choix d'une nuance appropriée permet d'équilibrer la durée de vie de l'outil, la vitesse de coupe, la résistance et les considérations relatives au matériau de la pièce à usiner.
Spécifications des ébauches de forage en carbure
Les ébauches en carbure métrique sont définies par plusieurs spécifications clés :
| Paramètres | Gamme typique |
|---|---|
| Diamètre | De 1 mm à 36 mm et plus |
| Longueur | 25mm à 135mm |
| Coupe transversale | Ronde, hexagonale, pressée |
| Type d'extrémité | Cylindrique, Conique |
| Grade | K10/C1 à K40/C5 |
| Revêtement | TiAlN, AlTiN, TiCN, etc. |
| Tolérance | ±0,02mm à ±0,10mm |
| Finition de la surface | < 0,4μm Ra |
| Chanfrein | Arête de coupe chanfreinée en option |
Il est important de comprendre les tolérances dimensionnelles lors de la fabrication d'outils de finition. Il est essentiel d'assurer une cohérence étroite entre les ébauches.
Comment sélectionner les ébauches de forets en carbure
Le choix de l'ébauche métrique optimale en carbure nécessite une réflexion :
- Diamètre du trou - Adapter le diamètre de l'ébauche à la taille du trou requis
- Longueur du foret - Choisir la longueur d'ébauche adaptée à l'outil
- Type d'outil - Ébauche ronde, hexagonale ou emboutie pour porte-outils
- Matériau de la pièce - Qualité de l'ébauche et revêtement à assortir
- Vitesses de coupe - Les grades plus durs permettent des vitesses plus élevées
- Profondeur de forage - Cannelure plus longue pour des trous plus profonds
- Liquide de refroidissement - Les revêtements influencent l'efficacité du liquide de refroidissement
- Coût - Équilibrer la durée de vie de l'outil et le prix du flan
- Disponibilité - Les tailles standard sont souvent en stock
- Cohérence - Tolérances dimensionnelles serrées
- Chanfrein - Le bord préfacé facilite l'initiation au perçage
Une collaboration étroite avec le fournisseur d'ébauches en carbure permet de sélectionner des nuances et des géométries optimales.
Conseils pour l'achat d'ébauches de forets en carbure
Suivez ces conseils pour l'achat d'ébauches en carbure métrique :
- Demande de certification de la qualité, de la tolérance et du revêtement
- Exiger des rapports d'inspection confirmant les spécifications
- Examiner les procédures de contrôle de la qualité du fournisseur
- Demandez les fiches techniques avec les détails
- Acheter auprès de fabricants établis dont la réputation n'est plus à faire
- Évaluer les données de performance des essais de coupe
- Comparer les prix entre plusieurs fournisseurs
- Vérifier la disponibilité du stock pour les tailles standard nécessaires
- Demander des échantillons pour évaluer la cohérence
- Tenir compte de la valeur des flans préformés
- Acheter de plus grandes quantités pour obtenir des réductions de prix, si possible.
- Négocier une livraison urgente à prix réduit si nécessaire
- Clarifier la politique de retour pour les flans non utilisés
Une qualification approfondie des ébauches dès le départ permet d'éviter les problèmes après avoir investi du temps dans la fabrication d'outils de forage.
Comment choisir un fabricant d'ébauches de forets en carbure
Le choix du meilleur fournisseur d'ébauches en carbure implique :
- Recherche de fabricants réputés
- Évaluation de l'expertise interne en matière de matériaux
- Examen des capacités de production et des installations
- Demande de données techniques et d'échantillons de produits
- Comparaison de la sélection de tailles et de qualités disponibles
- Évaluation de la cohérence et de la qualité dimensionnelle
- Valider les procédures et les normes de certification
- Examen des données relatives à la performance des coupes
- Prise en compte des services de personnalisation disponibles
- Vérification des délais de livraison et des options de livraison urgente
- Examen de la compétitivité des prix en fonction de la valeur
- Confirmation de l'existence d'un stock et d'un approvisionnement locaux suffisants
- Enquête sur la réactivité du service à la clientèle
Le partenariat avec un producteur de carbure expérimenté comme Allied Carbide garantit l'obtention d'ébauches optimisées, approuvées par les inspecteurs et adaptées aux besoins de la fabrication de trous.
Avantages et inconvénients des ébauches de forets en carbure
Avantages :
- Moyen économique de créer des outils de forage spéciaux
- Disponible dans une large gamme de tailles métriques standard
- Permet d'ajuster le diamètre du trou en rectifiant les ébauches
- Le carbure cémenté conserve sa dureté à haute température
- Réutilisable en cas d'usure par rapport aux inserts jetables
- Coupe de divers matériaux de pièces - métaux, composites, etc.
- Les revêtements avancés améliorent la durée de vie et les performances des outils
- Cohérence supérieure à celle des forets hélicoïdaux en acier
- Vitesses de coupe plus rapides que les outils HSS
- Permet de personnaliser la géométrie des pointes de forage et des goujures
Inconvénients :
- L'affûtage ou le brasage des outils est nécessaire pour la finition des forets.
- Pas aussi pratique que les perceuses du commerce
- Disponibilité limitée de diamètres et de longueurs impairs
- Le carbure fragile peut s'ébrécher si les avances/vitesses ne sont pas adaptées.
- Coût plus élevé que celui des forets en acier au carbone
- Le revêtement peut s'écailler s'il est utilisé en dehors des paramètres.
- Nécessité de procédés et d'équipements d'affûtage spécifiques
- Plus de connaissances techniques nécessaires pour la fabrication
- La précision du perçage dépend de la fabrication de l'outil
Avec l'expertise adéquate, les ébauches en carbure permettent d'optimiser les outils de perçage en fonction des besoins d'usinage.
FAQ
A quoi servent les forets en carbure ?
Les ébauches en carbure sont utilisées pour fabriquer des forets hélicoïdaux spéciaux, des forets indexables, des têtes d'alésage et d'autres outils de forage.
En quoi sont-ils différents des exercices classiques ?
Les ébauches doivent être rectifiées pour obtenir des outils finis plutôt que des forets prêts à l'emploi. Cela permet de personnaliser la géométrie.
Quelles sont les qualités de carbure disponibles ?
Les qualités courantes sont K10/C1, K20/C2, K30/C3 et K40/C5, avec une dureté et une résistance à l'usure croissantes.
Quelle est la précision des ébauches en carbure ?
Les tolérances dimensionnelles sont aussi étroites que ±0,02 mm sur le diamètre et ±0,10 mm sur les longueurs.
Quels sont les revêtements utilisés sur les ébauches de forage ?
Les revêtements TiAlN, AlTiN, TiCN, TiN, CVD diamant et DLC sont des revêtements typiques appliqués aux ébauches.
Comment les ébauches en carbure sont-elles fixées dans les outils ?
Les méthodes utilisées comprennent le brasage dans les corps de forage, la pression dans les mandrins ou le serrage dans les supports.
Quelle est la durée de vie des forets en carbure ?
Les ébauches en carbure peuvent être réaffûtées 10 à 15 fois avant d'être consommées, contrairement aux plaquettes jetables.
Est-il possible d'obtenir des découpes de taille irrégulière ou sur mesure ?
Bien que la disponibilité soit limitée, des diamètres/longueurs personnalisés peuvent être produits sur commande spéciale.
Quels sont les types d'outils qui utilisent des ébauches en carbure ?
Les forets hélicoïdaux, les forets indexables, les têtes d'alésage, les outils de chanfreinage, les alésoirs et les scies cloches utilisent des ébauches.
Comment conserver les flans non utilisés ?
Un stockage adéquat dans des boîtes scellées permet d'éviter la contamination ou les dommages qui peuvent ruiner les ébauches.
