Vue d'ensemble des ébauches de blocs en carbure
Ébauches de matrices en carbure de tungstène sont des blocs de carbure de tungstène qui peuvent être usinés dans des formes personnalisées pour créer des matrices et d'autres outils industriels. Le carbure offre une grande dureté, une résistance à l'usure, une résistance à la compression et une stabilité chimique, ce qui en fait un matériau idéal pour les outils de formage et d'emboutissage, les filières d'extrusion, les filières d'étirage, etc.
Détails clés sur les ébauches de matrices en carbure de tungstène :
- Fabriqué en carbure de tungstène avec un liant en cobalt
- Disponible dans une gamme de nuances de carbure et de granulométries
- Dureté élevée (~90 HRA) et résistance à l'abrasion et à l'érosion
- Résiste à des contraintes de compression élevées sans déformation
- Maintien de la résistance et du tranchant des arêtes à des températures élevées
- Peut être usiné avec précision dans des formes complexes de moules et d'outils
- Nécessite un meulage au diamant/EDM pour la mise en forme - résiste à l'usinage conventionnel
- Utilisé pour la fabrication de matrices pour le formage des métaux, l'estampage, le tréfilage, l'extrusion, etc.
- Également utilisé pour fabriquer des matrices de granulation, des matrices de découpe, des bagues de roulement et d'autres outils.
- Permet de longues séries de production avec une usure ou une maintenance minimale des matrices
- Coût initial plus élevé mais durée de vie plus longue que l'outillage en acier
Types d'ébauches de blocs en carbure
Il existe plusieurs types de carbures et de liants utilisés pour les blocs d'ébauche :
| Qualité du carbure | Description |
|---|---|
| Grade droit | Qualité générale la plus courante, liant au cobalt 8-12% |
| Micrograin | Granulométrie très fine de 1 à 3 microns, dureté optimale |
| Submicron | Grains submicroniques ultrafins pour des finitions plus lisses |
| Gros grains | Grains plus gros avec une plus grande résistance à la rupture |
| Grain moyen/fin | Granulométrie équilibrée, option moins coûteuse |
| Contenu du classeur | Description |
|---|---|
| 6% | Minimum de liant, dureté la plus élevée, plus fragile |
| 8-12% | Teneur en liant standard, combinaison optimale de dureté et de ténacité |
| 15%+ | Haute teneur en liant pour une meilleure résistance à la rupture |
Applications et utilisations des ébauches de moules en carbure de tungstène
Les ébauches de matrices en carbure ont de nombreuses utilisations dans le domaine de la fabrication :
| Application | Utilisations |
|---|---|
| Formage des métaux | Matrices de poinçonnage/estampage, matrices d'étirage, matrices de pliage |
| Tréfilage | Matrices d'étirage en carbure avec dimensions précises des trous |
| Extrusion | Filières d'extrusion complexes pour métaux et plastiques |
| Granulation | Matrices de granulation pour la fabrication de granulés plastiques et pharmaceutiques |
| Automobile | Matrices de découpage/pierçage, bagues de roulement, outillage automobile sur mesure |
| Électronique | Matrices de découpage/poinçonnage des leadframes, manipulation des plaquettes de semi-conducteurs |
| Médical | Matrices de poinçonnage pour tablettes, lames chirurgicales, forets dentaires |
| Aérospatiale | Matrices de rivetage pour l'aéronautique, matrices pour la formation des aubes de turbines |
| Militaire/Défense | Matrices de formage de munitions, matrices de panneaux de blindage |
Spécifications des ébauches de matrices en carbure
Principales spécifications des ébauches de matrices en carbure :
| Paramètres | Détails |
|---|---|
| Dimensions | Epaisseurs de 1/4" à plus de 6", diamètres jusqu'à 30"+. |
| Tolérances | Tolérances personnalisées jusqu'à +/- 0,0005". |
| Finition de la surface | Jusqu'à 4 Ra microinch, certains jusqu'à 2 Ra |
| Dureté | Jusqu'à 90+ HRA selon le grade |
| Résistance à la rupture transversale | 500 000 - 600 000 psi |
| Densité | 14,95 g/cm2 |
| Conductivité thermique | 60 W/m-K |
| Température de service maximale | 1000°C / 1800°F |
| Coefficient de dilatation thermique | 5,2 x 10-6/K |
| Résistivité électrique | 25-50 x 10-6 Ω-cm |
Les qualités standard répondant aux spécifications ISO et les carbures submicroniques ultrafins de qualité M sont courants. Il est également possible de répondre à des demandes spécifiques.
Fournisseurs d'ébauches de moules en carbure de tungstène
Les principaux fournisseurs d'ébauches de matrices en carbure sont les suivants :
| Fournisseur | Description |
|---|---|
| Kennametal | Leader mondial, les grades incluent KC850, KC925, KC994 |
| Matériaux Mitsubishi | Les grades supérieurs sont AC2000, AC2500, AC3000. |
| Ceratizit | Carbures suisses de haute précision, nuances MAXICARB |
| Kyocera SGS | Marque japonaise, large gamme d'épaisseurs |
| Carbure Midwest | Large choix de matrices et d'ébauches d'outils |
| Tungstène mondial | Fournisseur de tungstène et de carbure, usinage de précision |
| Eagle Alloys | Grand stock de barres et de blocs |
| Outils de coupe scientifiques | Ébauches fabriquées sur mesure, livraison rapide |
Les prix des blocs de carbure dépendent de la taille, de la qualité et de la quantité commandée. Les petites ébauches peuvent aller de $150 à $500 chacune, tandis que les grands blocs de plus de 30 pouces pour les matrices progressives peuvent coûter plus de $5000 chacun. Les qualités submicroniques de haute précision sont plus chères.
Installation, fonctionnement et entretien
- Les matrices et les outils en carbure nécessitent un usinage de précision sur des fraises CNC équipées de meules diamantées.
- Toutes les contraintes d'usinage doivent être minimisées pour éviter les microfractures.
- Les dimensions critiques doivent être rectifiées jusqu'à la tolérance finale.
- Les pièces nécessitent un rodage/ponçage et un estompage des bords pour une performance optimale.
- Une manipulation soigneuse est impérative - le carbure est fragile et peut s'écailler en cas de choc.
- Les matrices doivent être fixées dans des supports/fixations avec une force de serrage uniforme.
- Les matrices doivent être affûtées périodiquement pour retrouver des arêtes de coupe tranchantes.
- Aucun produit chimique agressif ne doit entrer en contact avec les pièces en carbure.
- Les matrices doivent être inspectées périodiquement pour vérifier qu'elles ne sont pas usées, fissurées ou que leurs arêtes ne sont pas arrondies.
- Les pièces endommagées peuvent nécessiter une réparation par soudage ou un remplacement s'il n'est pas possible de les réutiliser.
Une installation, une utilisation et une maintenance correctes permettent d'optimiser la durée de vie et les performances des outils en carbure. Il est essentiel de s'associer à des machinistes expérimentés dans le domaine du carbure.
Comment choisir un fournisseur d'ébauches de moules en carbure
Facteurs clés dans le choix d'un fournisseur de blocs de carbure :
- Gamme de grades et d'options de contenu de liant
- Normes de qualité cohérentes et certification ISO
- Précision dimensionnelle et capacités de finition de surface
- Fabrication sur mesure et services à valeur ajoutée
- Expérience des applications requises
- Des prix compétitifs et transparents
- Délais et disponibilité des stocks
- Service à la clientèle et expertise technique
- Disponibilité intérieure ou importations/services logistiques
Travailler avec les représentants des ventes pour comprendre les possibilités et obtenir des échantillons de produits avant d'acheter de grandes quantités. Vérifiez les références et les dessins d'atelier/contrôle de la qualité. Choisissez des partenaires fiables, capables de tenir leurs engagements tout au long de la durée des contrats de production.
Avantages et limites des ébauches de moules en carbure de tungstène
Avantages :
- Dureté extrême pour une longue durée de vie de la matrice
- Résiste à l'abrasion, à la déformation et aux contraintes thermiques
- Maintient des arêtes de coupe tranchantes à des températures élevées
- Permet de grandes séries de production avec un minimum d'entretien
- Dimensions constantes sur des centaines de milliers de cycles
- Qualité de la finition de surface lisse sur les pièces extrudées/étirées
- Résiste à des charges de compression élevées sans déformation
- L'inertie chimique protège contre la corrosion
- Peut être usiné avec précision dans des formes complexes
Limites :
- Fragile, avec une résistance à la rupture inférieure à celle de l'acier
- Difficile à usiner de manière conventionnelle, nécessitant un meulage au diamant
- Coût initial plus élevé que celui de l'outillage en acier fabriqué
- Commandes minimales de lots de production pour de nombreuses qualités
- Faible disponibilité de la chaîne d'approvisionnement en grains ultrafins de qualité supérieure
- Les délais de livraison peuvent être plus longs que ceux de l'acier en fonction du fournisseur.
- Il n'est souvent pas possible de réparer ou de reformer les zones endommagées.
Comparaison des nuances de carbure
| Grade | Dureté | Résistance à la rupture | Résistance à l'usure | Coût |
|---|---|---|---|---|
| Grade droit | Moyen | Moyen | Moyen | Faible |
| Micrograin | Haut | Faible | Haut | Moyen |
| Submicron | Très élevé | Très faible | Très élevé | Haut |
| Gros grains | Moyen | Haut | Moyen | Faible |
- Le grade droit offre un équilibre optimal des propriétés au coût le plus bas.
- Le micrograin offre une résistance maximale à l'abrasion pour les outils à longue durée de vie.
- Le submicron est idéal pour les applications de finition de très haute précision.
- Les gros grains sacrifient une partie de la résistance à l'usure pour améliorer la ténacité.
Il y a toujours des compromis - travaillez en étroite collaboration avec les fournisseurs pour adapter la nuance de carbure aux besoins spécifiques de la production. Il est recommandé d'obtenir des échantillons à blanc pour les tester.
Carbure ou acier pour les ébauches de matrices
| Paramètres | Carbure | Acier |
|---|---|---|
| Dureté | Jusqu'à 90+ HRA | Max 50 HRC |
| Résistance à l'usure | Extrêmement élevé | Modéré |
| Solidité | Brisures | Beaucoup plus élevé |
| Usinage | Très difficile | Facilement usinable |
| Durée de vie typique des matrices | 100 000+ visites | <50 000 visites |
| Coût initial | Coûteux | Coût inférieur |
| Délai d'exécution | Semaines | Du jour à la semaine |
| Applications typiques | Production élevée, caractéristiques raffinées | Courts trajets, caractéristiques de base |
Les avantages des ébauches en carbure apparaissent réellement dans les situations de production en grande série où l'augmentation de la durée de vie de l'outil compense le coût initial plus élevé. La dureté permet d'obtenir de petites caractéristiques délicates et des finitions fines. L'acier est préférable pour les petites séries où le coût et la flexibilité sont primordiaux.
FAQ sur la qualité des ébauches en carbure
Q : Quelle est la nuance de carbure la plus couramment utilisée pour les ébauches de matrices ?
R : Les nuances droites avec le liant cobalt 8-12% offrent les meilleures propriétés générales pour la plupart des applications. Les nuances KC850 et KC925 de Kennametal sont populaires.
Q : Quand est-il judicieux d'utiliser des qualités supérieures plus coûteuses ?
R : Les qualités micrograin et submicroniques excellent dans les applications de finition de haute précision telles que le tréfilage ou l'extrusion de plastique. Le coût supplémentaire est compensé par une très longue durée de vie des filières.
Q : Quel est le grade le plus élevé disponible ?
R : Le carbure peut être fabriqué avec moins de 6% de cobalt pour une dureté maximale supérieure à 90 HRA. Toutefois, à cette extrémité du spectre, la ténacité et l'usinabilité par électroérosion sont affectées, ce qui rend difficile le façonnage de matrices complexes. Le liant 8-10% offre un équilibre idéal entre dureté et ténacité.
Q : Le carbure peut-il être réparé ou reformé une fois endommagé ?
R : Malheureusement non - une fois ébréchée ou fissurée, la zone d'emboutissage est définitivement affaiblie. Des réparations par soudure ou époxy sont possibles, mais l'utilisation à haute pression n'est pas recommandée par la suite. Les filières en carbure endommagées sont généralement mises au rebut et remplacées.
Q : Faut-il appliquer des revêtements de surface comme le TiN sur les matrices en carbure ?
R : Les revêtements n'améliorent guère la résistance à l'usure inhérente aux nuances de carbure de qualité. Cependant, ils peuvent offrir des avantages en termes de lubrification pour les fils non ferreux et aider à libérer les matériaux collants. Tout impact de l'épaisseur du revêtement sur les tolérances doit être pris en compte.
Conclusion
Les ébauches de matrices en carbure permettent de fabriquer des matrices durables et de haute précision pour les applications exigeantes du travail des métaux. Leur extrême dureté et leur résistance à l'usure permettent de produire des séries de plus de 100 000 coups avec une maintenance minimale par rapport à l'outillage en acier. Toutefois, en raison de son coût élevé, le carbure n'est avantageux que lorsque des volumes importants justifient l'investissement. Comprendre les propriétés des différentes nuances de carbure est essentiel pour sélectionner les matériaux optimaux en fonction des tolérances requises, des cycles de production et des exigences de finition des pièces. Une manipulation, un usinage, un affûtage et une mise en œuvre corrects par des opérateurs expérimentés permettent de maximiser la durée de vie des matrices en carbure.
