Les plaquettes en carbure sont des outils de coupe indexables essentiels dans les industries métallurgiques pour l'usinage efficace des composants. Ce guide couvre les différents types de plaquettes en carbure de qualité spéciale, les méthodes de fabrication, les applications clés et les considérations relatives à la sélection des matériaux.
Compositions de plaquettes spéciales en carbure Notes
| Grade Famille | Principaux éléments d'alliage | Notes communes |
|---|---|---|
| Carbures revêtus | TiC, TiCN, TiAlN, AlCrN | GC4225, IC907, AC630 |
| Cermets | TiCN-Ni/Mo | TF35, 883 |
| CBN/PCBN | CBN, liant TiC | BN250, BZN800 |
| Céramique | Al203, SiC, Si3N4 | CC670, SC850 |
| Diamant | Diamant CVD/PCD | DA100, PD5100 |
Les plaquettes spéciales en carbure utilisent des revêtements exotiques, des composites céramiques et du diamant polycristallin pour une dureté, une résistance à la chaleur et une durée de vie extrêmes.
Procédés de fabrication
| Méthode | Description |
|---|---|
| Métallurgie des poudres | Poudres mélangées compactées et frittées en forme |
| Dépôt physique en phase vapeur | Revêtements métalliques/céramiques évaporés de 1 à 10 μm d'épaisseur. |
| Dépôt chimique en phase vapeur | Film de diamant cultivé sur un substrat d'insertion |
| Haute pression haute température | Transforme la poudre de graphite en CBN/diamant polycristallin |
La rectification soustractive de précision définit les géométries finales des plaquettes et les préparations d'arêtes nécessaires aux opérations prévues telles que le tournage, le fraisage ou le perçage.
plaquettes spéciales en carbure Applications typiques
| L'industrie | Opérations d'usinage courantes |
|---|---|
| Automobile | Usinage à grande vitesse de blocs moteurs ou de composants de la chaîne cinématique |
| Aérospatiale | Alliages difficiles à usiner, perçage de précision |
| Moule de découpe | Aciers trempés fabrication de moules et de matrices |
| Médical | Alliages biocompatibles, coupes à tolérance étroite |
| Pétrole et gaz | Tournage et alésage pour vannes, compresseurs, tuyauterie |
Les nuances CBN/céramiques augmentent la durée de vie des outils sur les matériaux ferreux trempés. Les plaquettes diamantées excellent dans les composites à base de fibres de carbone ou les alliages AlSi pour le transport. Les films PVD TiAlN/TiSiN constituent des revêtements stables idéaux pour un usage général.
Spécifications de l'insert
| Standard | Description |
|---|---|
| ISO 1832 | Plaquettes indexables pour outils de coupe - Désignation |
| ANSI B212.4-1986 | Plaquettes en carbure - Identification |
| JIS B4104 | Désignation des plaquettes indexables |
Les normes permettent de classer la forme, la taille, la tolérance, la qualité et le fabricant des plaquettes afin de les identifier et de les remplacer correctement.
Fournisseurs mondiaux
| Entreprise | Années d'études proposées |
|---|---|
| Sandvik | GC415, RX720, PC5025 |
| Kennametal | KC730, KC935M |
| Mitsubishi | VP15TF, SDEH120 |
| Sumitomo | AC700G, S700 |
| Kyocera | CX610, HD2050 |
Tous les grands fabricants d'outils de coupe proposent une gamme étendue de plaquettes exclusives adaptées à des matériaux de pièces et à des conditions d'utilisation spécifiques.
Insérer les critères de sélection
Principaux éléments à prendre en compte lors du choix de la qualité de l'insert :
- Type de matériau et dureté de la pièce
- Paramètres de coupe cibles (vitesses/avance)
- Méthode de refroidissement utilisée
- Besoins en matière de tolérance et de finition de surface
- Rigidité de la machine-outil et niveaux de vibration
- Coût relatif de la plaquette par rapport à la durée de vie de l'outil
Comprendre les contraintes de l'environnement d'usinage avant de sélectionner des nuances spéciales pour des procédés rentables. Obtenir l'assistance technique du fournisseur.
Avantages et inconvénients des qualités de plaquettes spéciales
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| Taux d'enlèvement de métal très élevés | Coût par arête beaucoup plus élevé |
| Durée de vie prolongée et constante de l'outil | Géométries d'inserts limitées disponibles |
| Possibilité d'améliorer l'état de surface | Nécessité de disposer de machines adaptées |
| Faibles forces et besoins en énergie | Le soutien à la candidature est essentiel |
| Peut faciliter l'usinage à sec ou presque | Modifie l'économie générale du processus |
Évaluer les avantages spécifiques du procédé par rapport aux coûts plus élevés des plaquettes lors de l'évaluation des nuances de carbure spécial.
FAQ
Comment les plaquettes à revêtement spécial doivent-elles être manipulées et stockées ?
En prenant soin d'éviter d'ébrécher les bords enduits. Pas de nettoyage au solvant. Certains revêtements réagissent à la chaleur. Respecter les directives du fabricant concernant les conditions d'utilisation autorisées.
Quand l'utilisation de plaquettes CBN se justifie-t-elle d'un point de vue économique ?
Typiquement sur des machines-outils de précision stables lors de l'usinage d'aciers trempés de plus de 50-60 HRC sur de longues séries de production. Valable lorsque l'augmentation de la durée de vie de l'outil de 20 à 50 fois compense le coût plus élevé de la plaquette.
Quelles sont les causes de l'usure rapide des flancs des plaquettes en céramique ?
Mauvaise finition de la surface, problèmes de vibration, arêtes accumulées en raison de faibles avances/vitesses, impaction inadéquate du liquide de refroidissement, dissolution chimique de la phase de liant, etc. Nécessité d'un système d'usinage rigide.
Pourquoi les revêtements diamantés CVD plus épais ne sont-ils pas nécessairement meilleurs ?
Tout en prolongeant l'exposition du substrat, un film trop épais nuit à l'adhérence et abrase les arêtes de coupe, ce qui nuit à la précision. Un équilibrage optimal permet d'éviter un coût exponentiel.
Quelles méthodes d'usinage peuvent tirer parti des plaquettes CBN solides (SCBN) ?
Les applications sont limitées aux alliages non ferreux tels que l'aluminium, le laiton et le cuivre. La très faible dilatation thermique combinée à une dureté extrême rend les plaquettes SCBN trop fragiles pour les coupes interrompues.
Conclusion
En conclusion, les nuances de plaquettes en carbure spécial permettent de prévoir la durée de vie de l'outil et d'obtenir des capacités d'usinage de haute performance, essentielles pour une fabrication compétitive dans plusieurs industries modernes. L'analyse attentive des processus et l'adaptation des propriétés des nuances aux environnements de travail facilitent les gains de productivité.
