Les ébauches en carbure sont des morceaux de carbure cémenté qui servent de matériau précurseur pour la fabrication d'outils de coupe et de pièces d'usure. Ce guide fournit une vue d'ensemble détaillée des éléments suivants ébauches rectangulaires en carbure y compris les types, le processus de fabrication, les applications, les spécifications, les fournisseurs, les procédures d'installation, d'exploitation et d'entretien, les critères de sélection, les avantages et les inconvénients, et les FAQ.
Aperçu des ébauches rectangulaires en carbure
Les ébauches rectangulaires en carbure sont constituées de fines particules de carbures comme le carbure de tungstène ou le carbure de titane, liées ensemble dans une matrice de cobalt par frittage en phase liquide.
Propriétés principales :
- Dureté élevée et résistance à l'usure
- Résistance à des températures élevées
- Résistance à l'abrasion et à l'érosion
- Rigidité structurelle
- Inertie chimique
Les ébauches rectangulaires sont utilisées pour fabriquer des plaquettes indexables, des outils de coupe, des pièces d'usure et des composants sur mesure nécessitant une dureté et une résistance à l'usure par des techniques telles que la rectification, l'électroérosion et le perçage.
Types d'ébauches rectangulaires en carbure
Il existe plusieurs qualités d'ébauches rectangulaires en carbure avec des propriétés spécifiques :
| Grade | Composition | Caractéristiques |
|---|---|---|
| C1/WC-Co | 94% carbure de tungstène, 6% cobalt | Qualité à usage général, faible coût |
| C2/WC-Co | 91% carbure de tungstène, 9% cobalt | Amélioration de la ténacité et de la résistance |
| C3/WC-Co | 88% carbure de tungstène, 12% cobalt | Bonne résistance à l'usure abrasive |
| C4/WC-Co | 86% carbure de tungstène, 14% cobalt | Excellente ténacité et résistance aux chocs |
| C5/WC-TiC-Co | 86% WC, 5% carbure de titane, 9% cobalt | Dureté à chaud et résistance à l'usure élevées |
| C6/WC-TiC-TaC-Co | WC+TiC+TaC+Co | Résistance supérieure à l'usure, résistance aux températures élevées |
La qualité spécifique est sélectionnée en fonction des conditions de service, du type d'usure et des propriétés souhaitées.
Applications des ébauches en carbure rectangulaire
Les ébauches rectangulaires en carbure sont utilisées pour fabriquer des outils de coupe et des pièces d'usure dans toutes les applications :
| L'industrie | Applications |
|---|---|
| Automobile | Outils de coupe et de fraisage, matrices d'étirage, calibres |
| Aérospatiale | Fraises, alésoirs, outils de perçage et d'alésage |
| La construction | Outils de fraisage, mèches, pointes de scie |
| Exploitation minière | Pièces d'usure de l'équipement de concassage, forets |
| Agriculture | Outils de travail du sol et de récolte, maillons de chaîne de scie |
| Pâtes et papiers | Couteaux de déchiqueteuse et de broyeur, équipement de trituration |
Quelques avantages majeurs liés à l'utilisation :
- Dureté pour les opérations de coupe, de cisaillement et de formage
- Résistance à l'usure pour une longue durée de vie
- Résistance et ténacité dans les applications à haute pression
- Stabilité dimensionnelle à des températures élevées
- Résistance à la corrosion et aux produits chimiques
Spécifications des ébauches rectangulaires en carbure
Les ébauches rectangulaires en carbure sont disponibles avec les caractéristiques suivantes :
| Paramètres | Valeurs typiques |
|---|---|
| Nuance de carbure | C1 à C6 |
| Dimensions | Longueur : 50 - 200 mm Largeur : 20 - 80 mm Épaisseur : 5 - 25 mm |
| Tolérances | +/- 0,2 mm |
| Finition de la surface | Jusqu'à 0,4 μm Ra |
| Parallélisme | <0,02 mm |
| Densité | Jusqu'à 98% de densité théorique |
| Dureté | 88 - 93 HRA |
La composition, les dimensions, les tolérances, l'état de surface et les propriétés peuvent être personnalisés en fonction des besoins.
Processus de fabrication des ébauches en carbure
Les étapes typiques de la fabrication d'ébauches rectangulaires en carbure sont les suivantes :
- Fraisage - Les poudres de carbure sont broyées par voie humide pour obtenir des particules fines et uniformes.
- Séchage et compactage - La poudre est séchée, mélangée et compactée en une pièce dense sous haute pression.
- Débouclage - Les matériaux liants sont retirés du compact par des moyens thermiques ou chimiques.
- Frittage - Compact est fritté à 1300-1600°C dans une atmosphère contrôlée pour obtenir une haute densité.
- Broyage - L'ébauche frittée est rectifiée pour obtenir les tolérances et l'état de surface souhaités.
- Contrôle de la qualité - Chaque ébauche est inspectée pour détecter les défauts et testée pour la dureté et la microstructure.
Les paramètres du processus sont contrôlés pour obtenir une microstructure, des propriétés et une qualité optimales du carbure.
Fournisseurs et prix des ébauches en carbure
Quelques-uns des principaux fournisseurs mondiaux et fourchettes de prix pour les ébauches rectangulaires en carbure :
| Fournisseur | Localisation | Fourchette de prix |
|---|---|---|
| Élément six | Irlande | $8 - $25 par pièce |
| Sandvik | Suède | $10 - $30 par pièce |
| Allied Carbide | ÉTATS-UNIS | $6 - $15 par pièce |
| Tunco Manufacturing | Mexique | $4 - $12 par pièce |
| Outils Miranda | Inde | $2 - $8 par pièce |
La tarification dépend de :
- Nuance et propriétés du carbure
- Dimensions et tolérances
- Quantité commandée
- Fabrication ou finition supplémentaire
Les découpes sur mesure répondant à des exigences particulières entraînent des prix plus élevés. Des remises sur volume peuvent être négociées avec les fournisseurs.
Installation d'un équipement à blanc en carbure
Considérations clés pour l'installation d'un équipement de meulage et d'usinage de flans en carbure :
| Paramètres | Lignes directrices |
|---|---|
| Fondements | Fondations en béton pour amortir les vibrations |
| Alimentation électrique | Alimentation électrique suffisante et sauvegarde |
| Extraction des poussières | Systèmes de dépoussiérage industriel |
| Systèmes de refroidissement | Approvisionnement et recyclage de l'eau réfrigérée |
| Sécurité | Protection, boutons d'arrêt d'urgence |
| Manipulation | Palans, grues, bacs pour le stockage et le transfert des pièces détachées |
| Mise en page | Flux logique du stockage des pièces brutes aux outils finis |
Des fondations adéquates, l'approvisionnement en énergie et la manutention des matériaux sont essentiels pour un fonctionnement sûr et optimal.
Fonctionnement et entretien de l'équipement de découpage du carbure
| Activité | Instructions |
|---|---|
| L'inspection | Vérifier les défauts et la certification des flans entrants |
| Usinage | Respecter les procédures opératoires normalisées et les paramètres d'usinage |
| Outillage | Utiliser des plaquettes et des matériaux d'outillage de qualité recommandée |
| Refroidissement | Maintien du débit et de la température du liquide de refroidissement |
| Maintenance | Inspection et lubrification périodiques des pièces mobiles |
| Entretien ménager | Élimination rapide des copeaux et de la poussière de meulage |
| Sécurité | S'assurer que toutes les protections sont en place et utiliser des masques anti-poussière. |
Lignes directrices pour les opérations clés :
- Valider les certificats de qualité et de conformité des fournisseurs
- Contrôle des paramètres du processus tels que la vitesse, l'avance, la profondeur de coupe
- Programmer la maintenance préventive pendant les arrêts planifiés
- Stocker et manipuler les ébauches avec précaution pour éviter qu'elles ne s'écaillent.
- Veiller à l'élimination correcte des déchets de broyage
Sélection d'un fournisseur de flans rectangulaires en carbure
Facteurs à prendre en compte lors du choix d'un fournisseur d'ébauches en carbure :
| Critères | Considérations |
|---|---|
| Qualité | Cohérence dans le respect des spécifications |
| Expertise technique | Connaissance des qualités, capacité à recommander des flans appropriés |
| Processus de fabrication | Utilisation d'étapes de fraisage, de frittage et de meulage appropriées |
| Certifications | Conformité aux normes ISO, certification des matériaux |
| Capacités de R&D | Développement de compositions et de propriétés de couvertures personnalisées |
| Logistique | Livraisons à temps, quantités minimales de commande |
| Tarification | Prix compétitifs pour les achats en gros |
| Service à la clientèle | Réactivité aux questions techniques |
Il est recommandé de valider les certifications de qualité des fournisseurs, de faire tester des échantillons vierges de manière indépendante et de demander des conseils techniques sur la sélection appropriée des échantillons vierges avant de procéder à l'achat.
Avantages et inconvénients des ébauches rectangulaires en carbure
| Pour | Cons |
|---|---|
| Excellente dureté et résistance à l'usure | Fragile, avec une ténacité à la rupture inférieure à celle de l'acier |
| Résistance et rigidité à haute température | Coût élevé des matériaux par rapport à l'acier |
| Bonne résistance aux produits chimiques et à la corrosion | Disponibilité limitée des dimensions vierges personnalisées |
| Stabilité dimensionnelle dans l'usinage | Le réaffûtage ou le revêtement n'est pas possible |
| Permet un usinage à haute productivité | Susceptible de s'écailler en cas de manipulation brutale |
| Large gamme de grades disponibles | Limitations de forme par rapport aux flans ronds |
La dureté et les propriétés d'usure exceptionnelles justifient l'utilisation des ébauches en carbure pour les outils de coupe et de formage critiques, les pièces d'usure et les composants.
FAQ
Q : Quelles sont les principales compositions de poudres utilisées dans les ébauches en carbure ?
R : Les principales compositions de poudre sont le carbure de tungstène, le carbure de titane, le carbure de tantale et le cobalt. Le cobalt sert de matrice de liaison pour les particules de carbure.
Q : Quelle taille d'ébauches en carbure est généralement utilisée pour fabriquer des plaquettes d'outils de coupe ?
R : Les plaquettes en carbure indexables sont généralement fabriquées à partir d'ébauches en carbure de 32x32 mm, 25x25 mm ou 16x16 mm à l'aide de procédés de meulage de précision.
Q : Quel est le rôle du cobalt dans les ébauches en carbure cémenté ?
R : Le cobalt agit comme une matrice de liaison ductile qui maintient ensemble les particules de carbure dures et fragiles, ce qui confère ténacité et résistance à l'ébauche de carbure.
Q : Quelles sont les alternatives au carbure de tungstène pour les applications d'usure ?
R : Les céramiques telles que le carbure de silicium et l'oxyde d'aluminium constituent des alternatives. Mais le carbure de tungstène reste supérieur en termes de résistance à l'usure et de ténacité.
Q : Quelles sont les normes utilisées pour le contrôle de la qualité des ébauches en carbure ?
R : Les normes clés comprennent la norme ISO 513 pour la détermination de la dureté, la norme ISO 4499 pour la mesure de la microstructure et la norme ISO 281 pour l'essai de la taille des grains des carbures cémentés.
Q : Quelles sont les dernières innovations en matière de fabrication d'ébauches en carbure ?
A : Utilisation de poudres de carbure nanostructurées, de méthodes de broyage et de frittage avancées, et de compositions d'ébauches personnalisées avec des carbures cubiques et des carbonitrures.
Q : Quel est l'avantage d'utiliser des ébauches rectangulaires en carbure plutôt que des ébauches rondes ?
R : Les flans rectangulaires évitent les coins triangulaires gaspillés associés à l'utilisation de flans ronds, ce qui permet de produire plus d'inserts ou d'outils par flan.
Q : Les ébauches en carbure doivent-elles être conservées dans un emballage sous vide ?
R : Oui, l'emballage sous vide empêche la pénétration de l'humidité qui peut entraîner la lixiviation et l'oxydation du cobalt, avec pour conséquence la dégradation des propriétés du blanc.
Q : Quelles sont les principales applications des ébauches en carbure sans cobalt ?
R : Les flans sans cobalt sont utilisés dans l'industrie alimentaire et les applications médicales afin d'éviter le risque de lixiviation et de contamination par le cobalt.
Conclusion
Les ébauches rectangulaires en carbure offrent la combinaison optimale de dureté, de résistance à l'usure et de résistance aux températures élevées requise pour les outils de coupe, les pièces d'usure et les composants utilisés dans des conditions exigeantes. Ce guide fournit un aperçu détaillé des différentes nuances, des méthodes de fabrication, des spécifications, des applications, des critères de sélection et des questions fréquemment posées sur les flans rectangulaires en carbure, afin d'aider les équipes chargées des achats, les ingénieurs et les concepteurs. Grâce à leurs propriétés exceptionnelles et à leur stabilité microstructurale, les flans en carbure continueront à jouer un rôle essentiel dans l'usinage, l'exploitation minière, la construction et d'autres industries à forte usure.
