Vue d'ensemble bandes en carbure avec chanfrein
Les bandes de carbure avec chanfrein désignent de minces sections rectangulaires de carbure de tungstène ou de titane qui présentent un bord angulaire pour l'installation dans des fentes. Les propriétés extrêmement dures et résistantes à l'usure des carbures, combinées à la flexibilité géométrique, permettent d'obtenir des couteaux et des composants d'outillage durables dans des applications industrielles exigeantes.
Les configurations les plus courantes sont les suivantes :
- Différentes qualités de carbure et de liants pour adapter la dureté, la ténacité et d'autres propriétés.
- Dimensions personnalisables, coupées précisément sur mesure
- Dimensions du chanfrein conçues pour éviter l'écaillage des bords
- Les surfaces lisses permettent un contact glissant.
- Possibilités de rétention par brasage ou par serrage
Poursuivez votre lecture pour en savoir plus sur les matériaux, les dimensions, les profils de chanfrein, les méthodes d'installation et les principaux fournisseurs.
Composition et notes
Compositions courantes pour les bandes de carbure présentant un bord chanfreiné :
| Type de carbure | Liant/Alliage | Dureté | Couleur | Propriétés principales |
|---|---|---|---|---|
| Droit en carbure de tungstène | Cobalt | Rockwell C67 | Gris foncé | Résistance à l'usure et dureté maximales |
| Carbure de titane | Matrice nickel/acier allié | Rockwell C54 | Gris/Argent | Bonne résistance à la corrosion et dureté |
| WC trempé au zirconium | Cobalt + trace Zr/Ta/Nb | Similaire à WC | Gris | Meilleure résistance à la fissuration par rapport au carbure de tungstène pur |
Tableau 1 : Options de matériaux en carbure pour les plaquettes à arêtes chanfreinées utilisées dans diverses applications
La composition du liant et la méthode de frittage influencent les performances finales de la bande - adaptées aux conditions d'utilisation.
Dimensions des bandes en carbure avec chanfrein
Gammes de tailles typiques disponibles :
| Paramètres | Options |
|---|---|
| Épaisseurs | 0,5mm à 4mm (~0,020″ à 0,150″) |
| Largeurs | 2mm à 20mm (~0.080″ à 0.750″) |
| Longueur de la bande | 50mm à 300mm (2″ à 12″) |
| Angle du chanfrein | 30°, 45°, 60° le plus souvent |
| Profondeur du chanfrein | Jusqu'à 2 mm (0,080″) |
Tableau 2 : Dimensions et géométries variables proposées pour les bandes de chanfrein en carbure
Les bandes de carbure sont généralement disponibles dans des tailles standard, mais les services de profilage sur mesure permettent de créer des plaquettes spécifiques à l'application et adaptées aux exigences uniques de l'outillage.
Propriétés clés des bandes de carbure avec chanfrein
| Caractéristique | Description |
|---|---|
| Dureté | Jusqu'à Rockwell C68 pour les nuances de carbure de tungstène |
| Résistance à l'usure | 10 fois plus que l'acier à outils pour une plus longue durée de vie |
| Solidité | Matériau fragile, mais les qualités renforcées au zirconium améliorent la résistance aux fissures |
| Résistance à la corrosion | Les qualités contenant des ajouts de nickel et de chrome sont plus résistantes. |
| Résistance à la compression | La dureté du WC maintient l'intégrité sous des charges de contact élevées |
Tableau 3 : Comment la géométrie CTP du carbure exploite les propriétés intrinsèques du matériau
La dureté inégalée permet de maintenir une géométrie de coupe tranchante même sous des pressions et des températures extrêmes, ce qui prolonge la durée de vie.
Processus de fabrication
- Poudre de carbure brut mélangée à un liant de nickel/cobalt
- Le broyage à billes forme un mélange uniforme
- Le liant se liquéfie lors de la transformation de la phase de frittage
- Un cycle de refroidissement soigneusement contrôlé permet de geler un mélange optimal de carbures eta/cubiques
- Le forgeage consolide la densité finale avant l'usinage.
- L'électroérosion à fil découpe des profils complexes avec une précision de l'ordre du micron
- Meulage CNC et finition à la meule diamantée
- Arête de chanfrein ajoutée par une passe d'usinage supplémentaire
- Marquage/étiquetage personnalisé pour une identification claire
Les techniques soustractives modernes permettent de créer des plaquettes de n'importe quelle forme. L'électroérosion à fil permet d'obtenir des contours complexes.
Applications de la bandes en carbure avec chanfrein
Industries et utilisations tirant parti de l'amélioration de la durée de vie des composants de l'outil de coupe :
| Segment | Application | Conditions de fonctionnement |
|---|---|---|
| Travail du bois | Couteaux, raboteuses et dégauchisseuses | Vitesses élevées, abrasion de la résine de bois |
| Transformation des aliments | Lames à trancher | Les aliments très acides comme les tomates érodent l'acier inoxydable standard. |
| Médical/Pharma | Outils de coupe pour sectionner les os/dents | Contraintes de contact dur |
| Automobile | Outil de tronçonnage, ébarbage | Coupes prolongées et répétitives dans les alliages d'aluminium |
| Électronique | Découpage des plaquettes | Exigent une précision exceptionnelle pour la découpe de l'acier au carbone et du verre |
| Aérospatiale | Découpage des composites | Les plastiques renforcés par des abrasifs usent les fraises en acier |
Tableau 4 : Industries appliquant des bandes de chanfrein en carbure pour améliorer la durabilité des pièces de coupe contre l'usure
Toute opération subissant une défaillance prématurée de l'outil due à l'usure ou à l'abrasion reste productive en passant au carbure.
Fournisseurs et coûts
| Fournisseur | Matériaux | Tarification | Lead Times |
|---|---|---|---|
| Kennametal | Large gamme de grades/compositions de tungstène et de titane | $5 - $40 par insert | ~3-5 jours |
| Carbure de Mitsubishi | Carbures à formule personnalisée pour une usure et une résistance optimales | $10 - $60 par insert | ~2-3 semaines |
| Sandvik Coromant | Géométries CTP standard et personnalisées | $2.50 - $75+ par encart | Expédition rapide des articles du catalogue, ou plus longue pour les commandes personnalisées |
Tableau 5 : Exemple de fournisseurs de bandes de carbure avec prix indicatifs pour les plaquettes chanfreinées
Le carbure coûte 5 à 10 fois plus cher que l'acier à outils conventionnel, mais augmente considérablement la durée de vie - le retour sur investissement se fait généralement dès la première série de production.
Avantages et inconvénients
Avantages
- Durée de vie 10X ou supérieure à celle des outils HSS
- Permet des vitesses d'usinage et des avances plus rapides, ce qui accroît la productivité
- Arête tranchante constante grâce à la dureté conservée
- Résiste sans usure aux matériaux composites hautement abrasifs
- Résiste à la déformation sous des forces d'usinage élevées
- Les qualités adaptables équilibrent la résistance à l'usure et la fragilité.
Inconvénients
- Coût initial de l'insert plus élevé que celui des couteaux et des tranchants en acier
- Rupture catastrophique en cas de surcharge et de dépassement de la tolérance
- La rigidité du corps de l'outil est nécessaire pour supporter le matériau dur de la plaquette.
- L'intégrité des bords dépend de la qualité et de la précision du brasage et du serrage
- L'électroérosion à fil peut produire des microfractures affaiblissantes si les paramètres du processus ne sont pas optimisés.
FAQ
Q : Quelle épaisseur de bande de carbure est la meilleure pour les couteaux de raboteuse et de dégauchisseuse ?
R : Les plaquettes de 2 à 4 mm d'épaisseur avec chanfrein sont généralement utilisées pour le travail du bois afin de résister aux chocs et de fournir le support nécessaire lors du réaffûtage. Les essences de bois dur peuvent nécessiter des sections plus robustes de 3 à 4 mm.
Q : Les plaquettes en carbure brasées pour les fraises doivent-elles correspondre aux taux d'expansion de l'acier à outils ?
R : Pour obtenir les meilleurs résultats lors du brasage de sections de chanfrein en carbure dans des corps en acier à outils, choisissez des liants en carbure comme le nickel dont les taux de dilatation thermique correspondent étroitement (à ~15%) à ceux de la nuance d'acier à outils afin de minimiser les contraintes internes dues au chauffage/refroidissement et d'allonger la durée de vie.
Q : Combien de temps les plaquettes chanfreinées en carbure peuvent-elles raisonnablement fonctionner avant de devoir être remplacées ?
R : L'endurance dépend de l'utilisation spécifique - plus de 300 heures de fonctionnement sont raisonnables pour l'usinage des métaux. Moins pour les matériaux composites très abrasifs ou le verre. Le tranchage du bois dur peut permettre plus de 1000 heures de fonctionnement s'il est affûté régulièrement. Cette durée est bien supérieure à celle des pièces d'usure conventionnelles.
Q : Quelle précision peut-on attendre sur les dimensions et les tolérances des pièces en carbure usinées par électroérosion à fil, telles que les plaquettes de chanfrein ?
R : L'électroérosion à fil utilisant des fils de molybdène et de laiton de faible diamètre permet une précision de coupe de ~0,004″ (100 microns) ou mieux pour la plupart des profils. Le faible coefficient de dilatation thermique du carbure minimise la distorsion, ce qui permet d'obtenir des tolérances fiables. L'enlèvement de la couche de finition par meulage de précision améliore la planéité. Discuter des spécificités avec les fournisseurs.
Q : Quelles sont les options de disponibilité internationale pour les plaquettes CTP en carbure personnalisées au-delà des sources de fabrication nationales américaines ?
R : Outre les principaux fournisseurs américains de bandes de carbure, des profils de plaquettes à chanfrein sur mesure sont également proposés au niveau international par des ateliers de production en Chine, en Allemagne et dans d'autres pays européens, capables de créer des géométries spécifiques à l'application, adaptées à des conceptions uniques de porte-outils et à des exigences de corps en acier à outils trempé.
