Vue d'ensemble Ébauches de forets en carbure monobloc
Les ébauches de forets en carbure monobloc sont des corps de forets non finis utilisés pour fabriquer des forets sur mesure et d'autres outils de coupe rotatifs. Détails clés :
- Fabriqués à partir de barres solides en carbure de tungstène fritté (WC-Co).
- Les ébauches ont des dimensions de tige standardisées mais des extrémités de coupe non finies.
- Les arêtes de coupe sont rectifiées selon des géométries spécifiques en fonction des besoins de l'application.
- Assure une dureté, une résistance à l'usure et une solidité optimales à haute température.
- Utilisé pour les matériaux résistants ou les conditions de forage difficiles exigeant une grande durabilité.
- Outils finis utilisés dans le traitement des métaux, la construction, l'exploitation minière, le pétrole/gaz et d'autres industries.
Types d'ébauches de forets en carbure monobloc
| Type | Description |
|---|---|
| Tige droite | Les plus courants. Utilisés dans des mandrins ou des pinces de serrage. |
| Tige conique | Utilisé dans les cônes de machines pour la rigidité. |
| Passage du liquide de refroidissement | Les canaux internes fournissent un liquide de refroidissement aux arêtes de coupe. |
| Carottage | Conception à noyau creux pour les forages profonds. |
| Perceuse d'arme à feu | Pour le perçage profond de trous de petit diamètre. |
Différents types de queues et d'extrémités de coupe répondent à différents besoins d'usinage.
Applications des outils de forage en carbure
| L'industrie | Applications typiques |
|---|---|
| Automobile | Composants de transmission, blocs moteurs, pièces de la chaîne cinématique |
| Aérospatiale | Trous de précision dans les aubes de turbines, les profils aérodynamiques |
| Pétrole/gaz | Perçage et taraudage de trous dans les tuyaux, les vannes et les soupapes |
| La construction | Perçage du carrelage, de la maçonnerie et du béton |
| Usinage général | Perçage de métaux tels que l'acier, le titane et les alliages de nickel |
Les forets en carbure sont utilisés lorsqu'une dureté élevée ou une résistance à l'abrasion est requise.
Spécifications des ébauches de forage en carbure monobloc
| Paramètres | Détails |
|---|---|
| Diamètre | Plage de 1 à 25 mm |
| Longueur | Jusqu'à 12 fois le diamètre |
| Types de tige | Droit, conique, plat |
| Nuance de carbure | C1 à C6 en fonction de la teneur en cobalt |
| Revêtement | TiAlN, TiCN, etc. pour une résistance accrue à l'usure |
| Précision | Jusqu'à ±0,01 mm sur les dimensions |
De nombreux paramètres standard et personnalisés, tels que le diamètre, la qualité du carbure, les revêtements et les tolérances, sont disponibles.
Fournisseurs typiques de Ébauches de forets en carbure monobloc
| Fournisseur | Description |
|---|---|
| Fabricant 1 | Marque leader. Large gamme d'ébauches en stock. |
| Fabricant 2 | Importations à bas prix. Styles et tailles standard. |
| Fabricant 3 | Conception vierge personnalisée sur commande. |
| Fabricant 4 | Ébauches de haute précision pour l'aérospatiale et la médecine. |
Le prix dépend des dimensions de l'ébauche, de la qualité du carbure, des tolérances et des quantités commandées.
Comment sélectionner un fournisseur d'ébauches de forage en carbure monobloc ?
Tenez compte des éléments suivants lorsque vous choisissez un fournisseur d'ébauches de forets en carbure monobloc :
- Expertise technique - Vous devez avoir une connaissance approfondie de la métallurgie du carbure et des outils de coupe rotatifs. Cela permet de concevoir des flans très performants.
- Capacités de conception - Le fournisseur doit proposer des configurations de tige, de diamètre et de longueur standard et personnalisées pour répondre aux besoins de l'application.
- Systèmes de qualité - La certification ISO 9001 ou AS9100 est un gage de fiabilité et de qualité constante.
- Tolérances - Le fournisseur doit être en mesure de respecter des tolérances serrées sur les diamètres, la rectitude, l'état de surface, etc.
- Délais d'exécution - Sélectionnez un fournisseur capable de livrer des ébauches dans les délais impartis pour votre projet.
- Services - Certains proposent des services supplémentaires tels que le revêtement, l'affûtage des arêtes de coupe, le marquage au laser, etc.
- Coût - Pesez le coût par rapport à des facteurs tels que le niveau de qualité, les tolérances, le délai d'exécution et l'assistance technique.
Choisissez un fournisseur reconnu pour son expertise en matière d'ébauches en carbure et qui comprend les besoins de votre application de forage.
Considérations relatives à la conception des ébauches de forets en carbure
- Choisir la nuance de carbure en fonction de la dureté, de la ténacité et des besoins en température - une teneur plus élevée en cobalt augmente la ténacité.
- Choisissez le diamètre, le type de tige et la longueur de la goujure en fonction de la taille, de la profondeur et de l'accessibilité du trou.
- Spécifier la géométrie appropriée de l'arête de coupe - angle de dépouille de la lèvre, largeur de l'arête du burin, etc. en fonction du matériau à percer.
- Ajouter des revêtements de surface tels que TiAlN ou des revêtements diamantés pour améliorer encore la résistance à l'usure et le pouvoir lubrifiant si nécessaire.
- Des tolérances dimensionnelles plus strictes et des finitions de surface plus fines permettent d'obtenir des performances plus constantes, mais coûtent plus cher.
- Les conceptions à passage de liquide de refroidissement permettent d'assurer le refroidissement et le rinçage des copeaux lors du forage profond.
- Optimisez la conception de l'ébauche pour qu'elle corresponde à vos applications de forage grâce à des essais et des itérations.
Travailler en étroite collaboration avec les fournisseurs d'ébauches afin d'identifier la configuration de forage optimale pour vos besoins.
Meulage et usinage d'ébauches de forets en carbure
- Utiliser des affûteuses d'outils à commande numérique pour fabriquer les arêtes de coupe selon une géométrie personnalisée.
- Respecter les meilleures pratiques en matière d'outils de coupe - sélection correcte des meules, passes légères, liquide de refroidissement approprié. Le carbure est abrasif et dur.
- La rectification de précision permet d'obtenir des géométries complexes impossibles à réaliser par moulage/pressage.
- Permet de créer des profils spécialisés tels que des carotteuses, des perceuses à canon, des outils de trépanation.
- Des opérations secondaires telles que la cannelure, le rainurage, le filetage, le revêtement peuvent également être réalisées.
- Une fixation rigide est essentielle pour obtenir des tolérances serrées pendant le meulage. Le serrage pneumatique est préférable.
- Utilisez des meules diamantées ou CBN pour découper les ébauches en carbure. Les abrasifs conventionnels s'usent trop rapidement.
- Programmer des trajectoires d'outils précises basées sur les dimensions de l'ébauche pour générer le profil de coupe requis.
- Effectuer l'inspection en cours de fabrication des paramètres clés tels que les diamètres, les angles Civ, la netteté des arêtes, etc.
L'affûtage des outils en carbure nécessite un équipement spécialisé, des meules et de l'expérience pour obtenir des ébauches de précision.
Contrôle de la qualité et inspection des ébauches en carbure
- Mesurer les dimensions telles que le diamètre, la longueur, la rectitude et la finition pour confirmer qu'elles sont dans les limites de tolérance à l'aide d'indicateurs, de micromètres, de pieds à coulisse, etc.
- Vérifier la qualité, la composition, la taille des grains et la teneur en cobalt du carbure par analyse chimique humide et microscopie.
- Assurer la concentricité des éléments à l'aide de mandrins, de pinces de serrage et de comparateurs.
- Examiner la qualité de la surface au microscope à fort grossissement pour détecter toute porosité ou défaut.
- Tester la dureté et la résistance à la rupture transversale (TRS) selon les spécifications ISO.
- Appliquer le contrôle par particules magiques ou le ressuage pour vérifier la présence de fissures microscopiques non visibles à l'œil nu.
- Contrôler les paramètres du processus tels que la vitesse de la meule, la vitesse d'avance, les pressions du liquide de refroidissement pendant la fabrication pour le contrôle statistique.
Utilisez un plan de qualité et un système de mesure éprouvés, adaptés aux exigences spécifiques de vos composants et aux tolérances de vos dessins.
Gestion des stocks d'ébauches en carbure
- Prévoir les taux d'utilisation et les délais d'exécution pour planifier des quantités de commandes économiques auprès des fournisseurs.
- Stocker les flans correctement dans un environnement propre et sec afin d'éviter la corrosion pendant le stockage.
- Séparez les stocks - séparez les différentes qualités, tailles et revêtements afin d'éviter les mélanges.
- Utiliser la gestion des stocks FIFO (premier entré, premier sorti). Faire tourner le stock pour garder le matériel frais.
- Contrôler les niveaux de stock et les points de réapprovisionnement pour s'assurer que les stocks sont suffisants pour respecter les calendriers de production.
- Suivre les stocks dans un système électronique pour visualiser facilement la disponibilité des couvertures, les commandes, les délais de livraison, etc.
- Numériser les enregistrements pour chaque lot de pièces vierges reçu - certifications, résultats des tests, numéro de lot, code de date, etc.
- Effectuer un comptage périodique des cycles et une validation physique du stock réel par rapport au stock enregistré.
Un contrôle efficace des stocks permet de réduire les coûts tout en garantissant la disponibilité des ébauches nécessaires en cas de besoin.
Guide de dépannage pour les performances des forets en carbure
| Enjeu | Causes potentielles | Actions correctives |
|---|---|---|
| Usure excessive | Mauvaise qualité de matériau, carbure de mauvaise qualité, revêtement inadéquat | Sélection d'une qualité optimale, amélioration de la qualité de la poudre, application d'un revêtement résistant à l'usure |
| Ébréchure/fracture | Faible teneur en cobalt, mauvaise qualité de broyage, vitesse d'avance trop élevée | Augmentation de la teneur en cobalt pour une meilleure ténacité, amélioration des paramètres de la meule, diminution des avances/vitesses. |
| Mauvaise taille/finition des trous | Diamètre ou géométrie de perçage incorrects, faux-rond, bord surélevé | Mesure des dimensions de forage, amélioration de la concentricité, augmentation des vitesses de surface |
| Faible productivité | Faible rigidité, avances/vitesses incorrectes, enlèvement de copeaux inadéquat | Utiliser une configuration rigide, optimiser les avances/vitesses, utiliser un liquide de refroidissement à travers l'outil. |
Travaillez avec des experts en carbure pour affiner la conception de l'ébauche et résoudre les problèmes de perçage.
Avantages et inconvénients du carbure monobloc par rapport à d'autres matériaux pour outils
Avantages du carbure monobloc
- La dureté maintient l'arête de coupe tranchante pour une plus longue durée de vie de l'outil.
- Solidité et résistance à l'usure à des vitesses et des températures élevées
- Stabilité dimensionnelle dans la plage de température de fonctionnement
- Gamme de nuances optimisables pour la ténacité ou la dureté
Inconvénients du carbure monobloc
- Fragile - sujet à l'écaillage et à une défaillance catastrophique en cas de surcharge
- Coût initial plus élevé que celui de l'acier rapide ou de l'acier au cobalt
- Plus lourd que d'autres matériaux d'outillage pour une résistance donnée
- Plus abrasif et plus difficile à broyer que l'acier
- Limité en termes de diamètre maximal utilisable du foreur
FAQ
Q : Quelle qualité de carbure faut-il utiliser pour percer de l'acier trempé ?
R : Les nuances de carbure avec 6-8% de cobalt comme C2-C4 conviennent bien pour la dureté et la ténacité nécessaires au perçage des aciers à outils trempés jusqu'à 45 HRC.
Q : Quels sont les revêtements d'arêtes de coupe généralement utilisés sur les forets en carbure ?
R : Les revêtements TiAlN (nitrure d'aluminium et de titane), TiCN (nitrure de carbone et de titane) et diamant sont courants pour assurer la lubrification et améliorer la résistance à l'usure.
Q : Quelles sont les causes de la défaillance prématurée des forets en carbure ?
R : Mauvaises vitesses/avance, mauvaise rigidité du support d'usinage permettant des vibrations, espace inadéquat entre les goujures entraînant le soudage des copeaux, mauvaise qualité du carbure et utilisation en dehors de la capacité prévue du foret.
Q : Peut-on réaffûter les forets en carbure monobloc ?
R : Oui, le carbure monobloc peut être réaffûté un nombre limité de fois. Les arêtes de coupe sont réaffûtées pour retrouver leur tranchant.
Q : Quelle est la durée de vie des forets en carbure par rapport à celle des forets en acier rapide ?
R : La durée de vie d'un outil est généralement de 4 à 10 fois plus longue si l'on utilise des paramètres de fonctionnement optimaux. La dureté et la résistance à l'usure du carbure lui confèrent une durée de vie plus longue dans les mêmes conditions.
Q : Quelles sont les tolérances typiques pour les forets en carbure ?
R : Les ébauches peuvent être produites avec des tolérances de l'ordre de ±0,01 mm pour les applications de précision. Les qualités de production sont souvent de ±0,05 mm.
Q : Les forets en carbure monobloc conviennent-ils aux applications d'usinage CNC ?
R : Oui, le carbure est couramment utilisé pour les applications de perçage et d'alésage à commande numérique qui exigent que l'outil fonctionne pendant des périodes prolongées sans qu'il soit nécessaire de le changer ou de l'affûter.
Q : Peut-on utiliser un liquide de refroidissement lors du perçage avec des outils en carbure monobloc ?
R : Oui, l'arrosage à travers l'outil ou le refroidissement par inondation à haute pression améliore l'enlèvement des copeaux et la durée de vie de l'outil en carbure lors du perçage des métaux.
