Fraises à plaquettes en carbure sont des outils essentiels de l'usinage moderne, connus pour leur durabilité et leur précision. Que vous soyez un machiniste chevronné ou que vous débutiez, la compréhension de ces outils peut avoir un impact significatif sur l'efficacité et le résultat de vos projets. Ce guide aborde tout ce que vous devez savoir sur les fraises à plaquettes en carbure, depuis leurs types et leurs applications jusqu'aux propriétés des matériaux et à la manière de sélectionner la fraise la mieux adaptée à vos besoins.
Aperçu des fraises à plaquettes en carbure
Les fraises à plaquettes en carbure sont des outils de coupe utilisés dans les opérations de fraisage. Elles sont dotées de plaquettes en carbure remplaçables qui constituent une solution rentable et efficace pour le fraisage à haute performance. Ces plaquettes sont fabriquées à partir d'une combinaison de carbure de tungstène et d'autres poudres métalliques, offrant une dureté et une résistance à l'usure exceptionnelles.
Les plaquettes en carbure sont connues pour leur capacité à maintenir une arête de coupe vive pendant de longues périodes, ce qui est essentiel pour obtenir des finitions de haute qualité et une grande précision dans les opérations d'usinage. Voyons plus en détail les différents aspects des fraises à plaquettes en carbure.
Types de Fraises à plaquettes en carbure
Les différents types de fraises à plaquettes en carbure répondent à des besoins d'usinage variés. Vous trouverez ci-dessous un tableau détaillé résumant les différents types :
| Type | Description | Applications |
|---|---|---|
| Fraise à bout carré | L'extrémité carrée permet de réaliser des angles vifs et des coupes à fond plat. | Rainurage, profilage et coupe en plongée. |
| Fraise à bec sphérique | L'extrémité arrondie est idéale pour les contours en 3D et le fraisage de formes complexes. | Fraisage 3D, contournage et découpe de surfaces complexes. |
| Fraise à rayon d'angle | Combine les caractéristiques des fraises à bouts carrés et des fraises à bouts sphériques avec un rayon au coin. | Réduit l'écaillage et prolonge la durée de vie de l'outil dans les coupes d'angle. |
| Fraise à ébaucher | Conçus avec des dentures pour des taux d'enlèvement de matière élevés. | Opérations d'ébauche lourdes et enlèvement de matériaux en vrac. |
| Fraise de finition | Permet d'obtenir une finition lisse, souvent utilisée après l'ébauche des fraises en bout. | Finition des coupes et obtention d'une qualité de surface élevée. |
| Fraise conique | Profil conique pour le fraisage de surfaces angulaires. | Fabrication de moules et usinage d'angles complexes. |
| Broyeur à grande vitesse | Optimisé pour des débits d'alimentation élevés et une grande efficacité. | Opérations de fraisage à grande vitesse. |
| Moulin à fil | Utilisé pour les opérations de fraisage de filets. | Création de fils internes et externes. |
| Fraise à chanfrein | Conçu pour créer des chanfreins sur les bords. | Opérations de chanfreinage et d'ébarbage. |
| Broyeur à facettes | Utilisé pour les coupes de grande surface. | Opérations de surfaçage et enlèvement de matière sur de grandes surfaces. |
Applications des fraises à plaquettes en carbure
Les fraises à plaquettes en carbure trouvent des applications dans diverses industries en raison de leur polyvalence et de leur robustesse. Voici un tableau présentant leurs principales applications :
| L'industrie | Applications |
|---|---|
| Aérospatiale | Usinage de composants d'aéronefs, d'aubes de turbines et de pièces structurelles. |
| Automobile | Fabrication de pièces de moteur, de composants de transmission et de moules. |
| Médical | Création d'instruments et d'implants chirurgicaux de précision. |
| Moules et matrices | Fabrication de moules, enfoncement de matrices et usinage de cavités complexes. |
| Pétrole et gaz | Usinage de pièces pour les équipements de forage et les pipelines. |
| Électronique | Fabrication de composants pour les appareils et les circuits électroniques. |
| Affûtage d'outils et de fraises | Affûtage et rectification des outils de coupe et des plaquettes. |
| Ingénierie générale | Applications polyvalentes dans diverses tâches d'usinage. |
Propriétés des matériaux des plaquettes en carbure
Il est essentiel de comprendre les propriétés des matériaux des plaquettes en carbure pour choisir la bonne fraise pour votre application spécifique. Le tableau suivant résume les principales propriétés des matériaux :
| Propriété | Description |
|---|---|
| Dureté | Mesure la résistance à la déformation et à l'usure. Elle se situe généralement entre 85 et 94 HRA. |
| Solidité | Capacité à absorber l'énergie et à résister à la fracture. Essentiel pour la résistance aux chocs. |
| Résistance à l'usure | Résistance à l'abrasion et à la perte de matière lors de l'usinage. |
| Conductivité thermique | Capacité à éloigner la chaleur de l'arête de coupe. |
| Stabilité chimique | Résistance aux réactions chimiques et à l'oxydation. |
Composition et caractéristiques des plaquettes en carbure
Les plaquettes en carbure sont constituées d'un mélange de carbure de tungstène (WC) et de liants métalliques tels que le cobalt (Co). La composition influe considérablement sur leurs performances. Voici un tableau détaillé :
| Composition | Pourcentage | Caractéristiques |
|---|---|---|
| Carbure de tungstène (WC) | 70-90% | Assure la dureté et la résistance à l'usure. |
| Cobalt (Co) | 5-20% | Améliore la ténacité et les propriétés de liaison. |
| Carbure de titane (TiC) | 1-5% | Augmente la résistance à la cratérisation et à l'oxydation. |
| Carbure de tantale (TaC) | 1-5% | Améliore la résistance et la dureté à haute température. |
Dureté, solidité et résistance à l'usure
Le tableau suivant présente la dureté, la solidité et la résistance à l'usure des plaquettes en carbure :
| Propriété | Mesures |
|---|---|
| Dureté | 85-94 HRA |
| Résistance à la compression | 4000-6500 MPa |
| Résistance à la rupture transversale | 1500-2500 MPa |
| Résistance à l'usure | Haut |
Spécifications, tailles, formes et normes
Les fraises à plaquettes en carbure se déclinent en différentes spécifications, tailles et formes. Voici un tableau récapitulatif :
| Spécifications | Détails |
|---|---|
| Tailles | Diamètres allant de 1 mm à 50 mm. |
| Formes | Formes carrées, rondes, hexagonales, octogonales et formes personnalisées. |
| Normes | ISO, ANSI, DIN et autres normes industrielles. |
Fournisseurs et détails des prix
Il est essentiel de savoir où s'approvisionner en fraises à plaquettes en carbure et de connaître leurs prix. Voici un tableau récapitulatif des principaux fournisseurs et de leurs prix :
| Fournisseur | Fourchette de prix (USD) | Informations sur le contact |
|---|---|---|
| Kennametal | $20 – $200 | www.kennametal.com |
| Sandvik Coromant | $25 – $250 | www.sandvik.coromant.com |
| Outils Seco | $30 – $220 | www.secotools.com |
| Outils Walter | $35 – $240 | www.walter-tools.com |
| ISCAR | $28 – $210 | www.iscar.com |
| Kyocera | $22 – $190 | www.kyocera-unimerco.com |
| Matériaux Mitsubishi | $24 – $230 | www.mmc.co.jp |
| Sumitomo Electric | $26 – $210 | www.sumitomotool.com |
| YG-1 | $18 – $180 | www.yg1.kr |
| Tungaloy | $29 – $220 | www.tungaloy.com |
Choisir le bon Fraise à plaquettes en carbure
Pour choisir la bonne fraise à plaquettes en carbure, il faut tenir compte de plusieurs facteurs. Voici un guide détaillé :
| Facteur | Considérations |
|---|---|
| Matériau à usiner | Différents matériaux nécessitent des propriétés et des géométries d'inserts spécifiques. |
| Opération d'usinage | Choisissez en fonction de vos besoins en matière d'ébauche, de finition, de filetage ou de chanfreinage. |
| Vitesse de coupe et avance | Des vitesses et des avances plus élevées nécessitent des plaquettes à haute stabilité thermique. |
| Compatibilité des porte-outils | Assurez-vous que l'insert s'adapte au système de porte-outils. |
| Coût et budget | Équilibre entre les besoins de performance et les contraintes budgétaires. |
| Soutien aux fournisseurs | Disponibilité d'une assistance technique et d'un service après-vente. |
Avantages et limites des fraises à plaquettes en carbure
Comprendre les avantages et les inconvénients des fraises à plaquettes en carbure peut aider à prendre une décision éclairée. Voici une comparaison :
| Avantages | Limites |
|---|---|
| Dureté élevée et résistance à l'usure | Coût initial plus élevé |
| Précision et finitions de haute qualité | Nécessité d'une installation et d'un entretien corrects |
| Les inserts remplaçables réduisent les temps d'arrêt | Risque d'écaillage en cas de mauvaise utilisation |
| Polyvalence des différents matériaux | Peut nécessiter des supports spécialisés |
| Durée de vie prolongée de l'outil | Complexité de la sélection pour des applications spécifiques |
FAQ
| Question | Réponse |
|---|---|
| De quoi sont faites les plaquettes en carbure ? | Principalement du carbure de tungstène, du cobalt et d'autres poudres métalliques. |
| Pourquoi choisir le carbure plutôt que d'autres matériaux ? | Dureté, résistance à l'usure et longévité supérieures. |
| Comment sélectionner la bonne géométrie d'insertion ? | En fonction du matériau et du type d'opération d'usinage |
| Les plaquettes en carbure peuvent-elles être réaffûtées ? | En général, non. Ils sont conçus pour être remplacés. |
| Quelle est la durée de vie typique d'une plaquette en carbure ? | Cela dépend de l'utilisation, mais ils durent généralement plus longtemps que les outils en acier rapide ou en cobalt. |
| Comment maximiser la durée de vie des plaquettes en carbure ? | Un réglage correct, des paramètres de coupe appropriés et un entretien régulier. |
| Les plaquettes en carbure conviennent-elles à tous les matériaux ? | Oui, mais certaines qualités et géométries sont plus adaptées à certains matériaux. |
| Quelles sont les tailles courantes disponibles ? | Les tailles vont de 1 mm à 50 mm de diamètre. |
| Comment savoir quand remplacer un insert ? | Les signes sont un mauvais état de surface, des efforts de coupe accrus et une usure visible. |
| Quels sont les coûts à prendre en compte pour les plaquettes en carbure ? | Coût initial plus élevé mais coût global plus faible en raison de la longévité et des performances. |
Conclusion
Fraises à plaquettes en carbure sont des outils essentiels dans l'usinage moderne, car ils offrent précision, durabilité et polyvalence. En comprenant leurs types, leurs applications, les propriétés des matériaux et la manière de choisir la bonne, vous pouvez améliorer de manière significative l'efficacité et la qualité de vos opérations d'usinage. Que vous travailliez dans l'aérospatiale, l'automobile, la médecine ou l'ingénierie générale, investir dans les bonnes fraises à plaquettes en carbure peut faire une différence substantielle dans la réussite de vos projets.
