Bandes rectangulaires en carbure désigne des segments longs et minces de carbure de tungstène ou de titane utilisés principalement pour renforcer la résistance à l'usure des outils de travail du bois et de formage des métaux.
Les plaquettes rectangulaires en carbure, dures et durables, aident les machines et les outils de presse à faire face au frottement de la ligne et à l'abrasion du matériau sur des distances d'alimentation continues, prolongeant ainsi la durée de vie avant qu'un reconditionnement ne soit nécessaire.
Ce guide traite des nuances de carbure, des principales propriétés, des dimensions, des applications, des comparaisons avec d'autres solutions et des questions fréquemment posées lorsqu'il s'agit de choisir des bandes de carbure pour l'amélioration de l'outillage et de l'usinage dans l'industrie.
Composition des matériaux en bandes rectangulaires de carbure
Deux matériaux de carbure primaires sont utilisés :
| Type de carbure | Description | Propriétés principales |
|---|---|---|
| Carbure de tungstène (WC) | Composé extrêmement rigide d'atomes W et C | Dureté jusqu'à 92 HRA, résistance à la chaleur, résistance à l'usure, inertie chimique |
| Carbure de titane (TiC) | Composé interstitiel de Ti et de C | Dureté jusqu'à 72 HRA, haute résistance à la corrosion, conductivité thermique |
Ces céramiques avancées conservent leur dureté et leur rigidité à des températures élevées, ce qui permet d'obtenir des performances de coupe durables.
Caractéristiques des Bandes rectangulaires en carbure
Outre la composition du carbure, les principales propriétés de performance sont les suivantes :
| Propriété | Valeurs typiques |
|---|---|
| Dureté | 82-92 HRA (carbure de tungstène), < 72 HRA (carbure de titane) |
| Résistance à la compression | 4,5-6 GPa (~650-870 ksi) |
| Résistance à la rupture transversale | 350-650 MPa (50-95 ksi) |
| Module d'élasticité | 540-650 GPa |
| Température de service maximale | 500-1000°C (~930-1800°F) |
| Conductivité thermique | 60-120 W/(m-K) |
| Coefficient de dilatation thermique | 5-6,5 x 10^-6/K |
Ces caractéristiques permettent aux plaquettes en carbure d'améliorer la durabilité de l'outil et la résistance à l'usure à des charges et des températures élevées pendant l'usinage ou le formage.
Dimensions des bandes rectangulaires en carbure
Les dimensions standard courantes disponibles sont les suivantes
| Paramètres | Gammes |
|---|---|
| Épaisseurs | 1/16" (1,6 mm) jusqu'à plus de 1" (25 mm) |
| Largeurs | 1/8" (3 mm) jusqu'à 1" (25 mm) |
| Longueurs | 2" (50 mm) jusqu'à 12"+(300 mm+) |
1/4" x 1/2″ x 6" est une dimension fréquemment utilisée dans les applications d'outillage. Des combinaisons de largeurs, de longueurs et d'épaisseurs personnalisées peuvent également être fabriquées.
Applications de la Bandes rectangulaires en carbure
| L'industrie | Exemples d'application |
|---|---|
| Travail du bois | Lames de coupe, couteaux de rabot |
| Formage des métaux | Jeux de poinçons et matrices, matrices d'extrusion |
| Transformation des aliments | Lames à trancher, outils à râper/gratter |
| Exploitation minière/forage | Plaquettes et dents de forage |
| Usinage | Plaquettes d'outils de coupe pour le tournage, l'alésage, le rainurage, les gorges |
La résistance à l'usure et la capacité de résistance à la température améliorent la durée de vie des composants dans les processus de contact continu.
Fournisseurs de plaquettes en carbure
| Fournisseur | Description |
|---|---|
| Kennametal | Le leader mondial de l'outillage industriel propose des géométries/compositions standard et personnalisées |
| Sandvik Coromant | Un important fabricant d'outils de coupe propose des plaquettes indexables dans différentes options de substrats en carbure. |
| Outil Lovejoy | Source d'approvisionnement en carbure destinée aux applications du travail du bois |
| Solutions globales d'outillage | Source de pièces d'usure standard et sur commande spéciale telles que les matrices, les lames et les plaquettes de coupe |
| Carbure de tungstène revêtu de TiC | Les exportateurs chinois se concentrent principalement sur les géométries personnalisées |
Comparaison entre les bandes de carbure et les produits alternatifs
Avantages par rapport à l'acier :
- 5 fois plus dur que les aciers à outils trempés
- Conserve sa dureté et sa rigidité à des températures plus élevées
- Beaucoup plus résistant à l'usure pour une durée de vie beaucoup plus longue de l'outil
- Chimiquement inerte dans la plupart des conditions de traitement
Avantages par rapport aux autres céramiques :
- Résistance à la rupture transversale supérieure à celle des céramiques d'oxyde
- Conductivité thermique supérieure à celle des carbures d'aluminium/silicium
- Moins fragile que les substrats en carbure pur
- Éviter les problèmes liés aux abrasifs diamantés tels que l'affinité pour les matériaux ferreux
Limites :
- Difficile à usiner de manière conventionnelle, nécessitant un meulage au diamant/EDM
- Coût initial plus élevé que celui des aciers à outils
- Rigidité toujours inférieure à celle du nitrure de bore à des températures extrêmes
- Sensibilité aux chocs nécessitant une manipulation prudente
Les plaquettes en carbure offrent une excellente polyvalence en équilibrant la dureté, la ténacité et les performances thermiques pour les applications d'usure par contact continu.
FAQ
Comment sont fabriquées les bandes rectangulaires en carbure ?
Les procédés de consolidation par métallurgie des poudres forment des substrats en carbure qui sont rectifiés pour obtenir des tolérances dimensionnelles finales de l'ordre de +/- 0,005". Le traitement des arêtes, les chanfreins et les revêtements spéciaux permettent d'améliorer encore les plaquettes.
Quelles sont les causes de l'écaillage des bandes de carbure ?
Des coupes interrompues excessives peuvent créer des charges de choc dépassant la résistance à la rupture transversale. Un engagement progressif, des profondeurs et des avances conservatrices, ainsi que des arêtes de coupe rayonnantes permettent de résoudre ces problèmes.
Comment les défaillances des outils à lame de carbure sont-elles détectées ?
Les changements dans la qualité de la surface de coupe, les forces exercées par l'outil, les vibrations/diffusions ou l'usure soudaine indiquent des problèmes tels que des fractures ou des soudures de matériaux. L'inspection des outils au moment opportun permet d'éviter la propagation des dommages aux machines ou aux pièces usinées.
Quelles sont les tailles les plus couramment utilisées ?
1⁄4" x 1⁄2″ avec des longueurs allant de 2 à 6 pouces couvrent ~90% d'applications allant des micro forets aux couteaux de raboteuse de 12" pour le contexte. La largeur convient à la plupart des fentes de fixation, tandis que l'épaisseur résiste aux charges.
Quelle est la durée de vie des plaquettes en carbure par rapport à l'acier à outils ?
Les outils en carbure de tungstène correctement utilisés coupent souvent 5 à 10 fois plus longtemps entre l'affûtage et le remplacement que les versions en acier à outils trempé ayant une dureté de 60+ HRC.
