Vue d'ensemble outil standard en carbure monobloc
Les ébauches d'outils standard en carbure monobloc sont des outils de coupe non finis constitués de tiges de carbure monobloc rectifiées dans une forme spécifique préformée. Les ébauches servent de point de départ à la fabrication d'outils de coupe finis en carbure.
Caractéristiques principales des ébauches d'outils en carbure monobloc :
| Attribut | Description |
|---|---|
| Matériau | Carbure de tungstène ou de titane |
| Fabrication | Formé par le broyage de tiges de carbure |
| Forme | Profils cylindriques, carrés, rectangulaires |
| Avantage | Finition plus rapide des outils à partir de préformes |
| Usinage de finition | Revêtement et usinage de l'outil final |
Les ébauches offrent des géométries d'outils plus proches des géométries finales afin de minimiser la rectification nécessaire pour l'outil de coupe fini.
Applications des ébauches d'outils en carbure monobloc
Les ébauches d'outils standard en carbure monobloc sont utilisées pour fabriquer des outils de coupe pour :
- Opérations de tournage - plaquettes rondes, barres d'alésage, outils de rainurage
- Opérations de fraisage - fraises à bouts indexables, fraises à coquille, fraises à surfacer
- Opérations de forage - forets plats, forets hélicoïdaux, forets à canon
- Filetage - fraises à fileter, tarauds, filières
- Opérations spéciales - alésoirs, fraises, scies à refendre
La rigidité et la résistance à l'usure du carbure monobloc le rendent idéal pour l'usinage en petites séries de matériaux plus durs tels que l'acier inoxydable, les alliages de titane et les métaux exotiques. Les ébauches préformées réduisent le temps de production.
Avantages des ébauches d'outils en carbure monobloc
Avantages de l'utilisation ébauches d'outils standard en carbure monobloc:
| Bénéfice | Description |
|---|---|
| Temps d'outillage plus rapide | Réduction de la programmation et de l'usinage par rapport au matériau de base |
| Tolérances plus étroites | Ébauches créées dans des gammes de tailles plus étroites |
| Des performances accrues | Le carbure entièrement dense permet les applications les plus exigeantes |
| Réduction des coûts d'usinage | Nécessite beaucoup moins de temps d'affûtage des outils |
| Normalisé | Géométries standard des ébauches pour les types d'outils courants |
Grâce à ces avantages, la production d'outils à partir d'ébauches en carbure est plus rapide et plus économique pour les petites séries.
Limites des ébauches d'outils en carbure monobloc
Inconvénients des ébauches d'outils en carbure monobloc :
| Limitation | Description |
|---|---|
| Coût des matériaux plus élevé | Le carbure monobloc coûte plus cher que l'outillage en acier |
| Géométries limitées | Seules les géométries standard sont disponibles |
| Délais plus longs | Nécessité de commander des découpes standard auprès des fournisseurs |
| Moins de rigidité | Les petits diamètres peuvent dévier davantage |
| Matériau fragile | Le carbure est susceptible de s'écailler sur les bords. |
Pour les très grandes séries, d'autres outils tels que les plaquettes en carbure ou les outils à pointe remplaçable peuvent être plus rentables.
Matériaux pour ébauches d'outils standard en carbure monobloc
Les matériaux les plus courants pour les ébauches d'outils sont les suivants :
| Matériau | Description |
|---|---|
| Carbure de tungstène | Alliage WC-Co, carbure le plus dur et le plus résistant à l'usure |
| Carbure de titane | Alliage TiC-Ni/Mo, haute résistance à l'usure et ténacité |
| Cermet | WC-TiC dans un liant nickel/molybdène |
| Nitrure de bore cubique | Le deuxième matériau le plus dur pour les applications spécialisées |
Les nuances de carbure de tungstène constituent la majorité des ébauches et offrent un équilibre optimal entre la dureté, la ténacité et le coût. Des compositions spéciales de liants confèrent des caractéristiques spécifiques telles que la résistance à la chaleur ou la solidité.
Types d'ébauches d'outils en carbure monobloc
Les types d'ébauches d'outils standard les plus courants sont les suivants
| Outil | Styles d'ébauche standard |
|---|---|
| Inserts ronds | Ébauches cylindriques de différents diamètres |
| Inserts carrés | Ébauches de profilés carrés avec options d'épaisseur |
| Exercices | Ébauches cylindriques en diamètres fractionnaires |
| Fraises en bout | Cylindrique ; conique pour l'hélice de la cannelure |
| Robinets | Ébauches cylindriques à bouts carrés ou hexagonaux |
De nombreuses autres plaquettes indexables, barres d'alésage, outils de filetage et outils de forme spéciale sont fabriqués à partir de géométries standard d'ébauches en carbure.
Spécifications des ébauches d'outils en carbure monobloc
Les spécifications typiques des ébauches en carbure monobloc sont les suivantes :
| Paramètres | Gamme de spécifications |
|---|---|
| Diamètre | Diamètres de 0,5 mm à 25 mm |
| Longueur | 25 mm à 150 mm de long |
| Tolérances | Maintenu à ±0,025 mm à ±0,127 mm |
| Perpendicularité | Equerre de 90° avec une précision de 0,01 mm à 0,05 mm |
| Finition de la surface | Typiquement 0,4 à 3,2 μm Ra max |
Des tolérances géométriques plus étroites permettent d'obtenir des outils de coupe finis plus précis.
ébauches d'outils standard en carbure monobloc Fournisseurs
Principaux fournisseurs d'ébauches d'outils standard en carbure monobloc :
| Fournisseur | Pays |
|---|---|
| Kennametal | États-Unis |
| Sandvik Coromant | Suède |
| Iscar | Israël |
| OSG | Japon |
| Walter | Allemagne |
| Sumitomo | Japon |
| Groupe Komet | Allemagne |
Il existe également de nombreux petits fournisseurs régionaux dans le monde entier. Les ébauches peuvent être vendues directement ou par l'intermédiaire de distributeurs d'outillage.
Sélection des fournisseurs d'ébauches d'outils en carbure monobloc
Facteurs à prendre en compte lors de la sélection des fournisseurs d'ébauches d'outils en carbure monobloc :
| Facteur | Critères |
|---|---|
| Options de nuances de carbure | Gamme de matériaux disponibles |
| Gamme de tailles | Variété de diamètres et de longueurs en stock |
| Précision géométrique | Meulage de précision avec des tolérances serrées |
| Services de revêtement | Capacités de revêtement PVD en interne |
| Support technique | Expertise dans les alliages de carbure rectifiables |
| Délai de livraison | Délais de livraison courts pour les découpes standard |
Les certifications de contrôle de la qualité telles que l'ISO 9001 sont essentielles pour valider la cohérence des processus.
Comment affûter les ébauches d'outils en carbure monobloc
Le processus de meulage des ébauches d'outils en carbure monobloc implique :
| Étape | Description |
|---|---|
| Montage | Fixer l'ébauche dans un dispositif de serrage approprié |
| Meulage grossier | Enlever l'excédent de matière pour se rapprocher de la forme finale |
| Finition | Meulage de précision avec des tolérances serrées |
| Affûtage | Former les arêtes de coupe selon la géométrie spécifiée |
| Polissage | Lisser les irrégularités restantes |
| Revêtement | Application d'un revêtement PVD résistant à l'usure |
Les affûteuses d'outils à commande numérique permettent une programmation rapide et automatisée des routines de finition en fonction de la géométrie de l'outil. Une manipulation délicate est essentielle pour éviter d'ébrécher les arêtes en carbure dur et cassant.
Principes de conception des outils de coupe en carbure
Principes clés de conception pour la rectification des ébauches d'outils en carbure monobloc :
| Aspect de la conception | Lignes directrices |
|---|---|
| Géométrie de la flûte | Adapté au taux d'enlèvement de matière nécessaire |
| Angles des hélices | Hélix de goujure adapté au diamètre de l'outil et à son utilisation |
| Casse-pieds | Géométrie appropriée des rainures pour le contrôle des copeaux |
| Préparation des bords | Petits chanfreins ou pierres pour renforcer l'arête |
| Tolérances | Meulage avec des tolérances géométriques serrées |
La géométrie de l'outil a un impact direct sur les efforts de coupe, la durée de vie de l'outil, le contrôle des copeaux et d'autres caractéristiques de performance.
Applications des outils de coupe en carbure
Applications typiques des outils de coupe en carbure :
| Matériau | Applications |
|---|---|
| Aciers trempés | Usinage d'engrenages, production de matrices et de moules |
| Aciers inoxydables | Composants médicaux et aérospatiaux |
| Alliages à haute température | Alliages de nickel pour l'aérospatiale, pales de turbines |
| Alliages de titane | Composants aérospatiaux et automobiles |
| Fonte | Blocs moteurs automobiles, machines |
Les outils en carbure offrent la dureté et la résistance à l'usure nécessaires pour des séries de production plus courtes dans des matériaux difficiles à usiner.
Recyclage et réutilisation des outils en carbure
Les outils de coupe en carbure usagés sont recyclés de la manière suivante :
| Méthode | Détails |
|---|---|
| Rectification | Les outils usés sont réaffûtés selon une géométrie modifiée. |
| Remise à neuf | Les zones usées sont reconstruites puis réusinées |
| Décapage du revêtement | Le revêtement PVD enlevé permet une réutilisation |
| Récupération du carbure | Extraction du carbure de tungstène en vue de sa réutilisation |
Le recyclage permet de réduire les déchets et l'impact environnemental de l'outillage en carbure, tout en valorisant les matériaux coûteux.
Analyse des coûts des ébauches d'outils en carbure monobloc
Facteurs de coût lors de l'utilisation d'ébauches d'outils en carbure monobloc :
- Coût des ébauches d'outils en carbure - $5 à $50 par ébauche
- Investissement en capital pour une rectifieuse - $100.000+
- Main d'œuvre qualifiée pour la programmation et le meulage
- Meules et revêtement d'outils
- Coûts d'outillage du carbure plus élevés que ceux de l'acier
- Réduction des coûts totaux d'usinage grâce à des cycles plus rapides
Les ébauches permettent d'obtenir des outils en carbure de taille appropriée pour les petites séries où les outils en acier sont inefficaces.
Avantages des plaquettes en carbure monobloc par rapport aux plaquettes indexables
Comparaison des outils en carbure monobloc fabriqués à partir d'ébauches et des plaquettes indexables :
| Carbure solide | Plaquettes indexables | |
|---|---|---|
| Coûts initiaux | Coût d'outillage plus élevé | Coût inférieur de l'insert |
| Durée de vie de l'outil | Durée de vie plus courte par outil | Durée de vie plus longue, remplacement facile |
| Délai d'exécution | Besoin de commander des ébauches | Inserts disponibles dans le commerce |
| Complexité | Géométries plus complexes | Géométries limitées des inserts |
| Usinage | Enlèvement plus rapide des métaux | Des vitesses d'alimentation plus lentes |
Les plaquettes indexables tendent à être une meilleure solution pour une production élevée, tandis que le carbure monobloc fonctionne bien pour les lots de taille moyenne et les parcours d'outils complexes.
Tendances dans les ébauches d'outils en carbure monobloc
Tendances émergentes dans les ébauches d'outils en carbure monobloc :
- Plus d'options de nuances de carbure adaptées à des matériaux spécifiques
- Traitements visant à renforcer les joints de grains du carbure
- Ébauches en carbure composite avec des revêtements plus durs
- Géométries et tolérances des flans standard plus précises
- Ébauches optimisées pour l'usinage, la rectification ou l'électroérosion
- Localisation de la chaîne d'approvisionnement en dehors de la Chine pour plus de stabilité
- Découpe automatisée d'ébauches au laser ou au jet d'eau
- Augmentation de la variété des configurations standard des découpes
- Une croissance tirée par la demande d'outillage personnalisé en petite série
Les innovations dans le domaine des ébauches en carbure monobloc continuent d'améliorer les performances et les possibilités de fabrication des outils de coupe en carbure.
Résumé des ébauches d'outils en carbure monobloc
- Ébauches standard préformées pour une production plus rapide d'outils de coupe en carbure
- Fabriqué en carbure de tungstène ou de titane
- Géométries des ébauches cylindriques, carrées et rectangulaires
- Minimise le temps de broyage par rapport au stock de matières premières
- Permet la fabrication d'outils en carbure personnalisés en petite série
- Indispensable pour l'usinage des aciers trempés, du titane et d'autres matériaux difficiles à découper
- Les principaux fournisseurs mondiaux proposent une gamme de configurations précises de flans.
- Les machines automatisées d'affûtage d'outils transforment les ébauches en outils définitifs.
- Les principes de conception de la géométrie de l'outil doivent être respectés
- Le recyclage permet de récupérer du carbure de tungstène précieux
- Avantages par rapport aux plaquettes indexables pour les petites séries
- Amélioration de la qualité des ébauches, des géométries et des nuances de carbure
Les ébauches d'outils en carbure monobloc resteront une plate-forme importante pour la production agile et en petite série d'outils de coupe personnalisés à haute performance.
FAQ
| Question | Réponse |
|---|---|
| Quelles sont les tolérances typiques pour les ébauches d'outils en carbure ? | Les ébauches sont rectifiées avec des tolérances dimensionnelles serrées de l'ordre de ±0,025 mm. |
| Quels sont les principaux avantages de l'utilisation d'ébauches en carbure ? | Production plus rapide d'outils en carbure par rapport à la matière première. |
| Quels sont les types d'outils de coupe qui utilisent des ébauches en carbure ? | Les fraises, les forets, les plaquettes, les tarauds et les outils spécialisés sont généralement fabriqués à partir d'ébauches en carbure. |
| Comment doit-on manipuler les arêtes des outils en carbure ? | Il est essentiel de les manipuler avec précaution pour éviter d'ébrécher les arêtes de coupe en carbure, qui sont fragiles. |
| Les outils en carbure usagés peuvent-ils être recyclés ? | Oui, les outils usés peuvent être réaffûtés, réusinés ou recyclés grâce à la récupération du carbure. |
