Les produits CBN Premium de Tungaloy dévoilent des connaissances de pointe en matière d’usinage CBN

Plongez dans le monde de l’usinage CBN avec les produits de tournage haut de gamme de Tungaloy. Cet article explique les principes fondamentaux du nitrure de bore cubique (CBN), en mettant en évidence les subtilités techniques qui déterminent les performances de l’outil, et présente les idées de Tungaloy sur la sélection des bonnes solutions CBN. Découvrez les dernières tendances de la technologie CBN, pour des performances et une productivité accrues.

Table des matières

Qu’est-ce que le CBN ?

Les progrès technologiques réalisés dans divers secteurs tels que l’automobile, l’aérospatiale, le pétrole et le gaz, ainsi que le secteur médical, ont conduit à la mise au point de matériaux présentant une résistance supérieure à la chaleur et à l’usure. Ces matériaux de pointe améliorent la durabilité des matériaux mais posent également de plus grands défis en matière d’usinage.

En règle générale, les outils de coupe doivent avoir une dureté trois fois supérieure à celle du matériau à couper. Ainsi, pour l’usinage d’un acier à haute dureté d’environ 700 Hv, l’outil de coupe doit avoir une dureté d’au moins 2100 Hv. Les outils de coupe et les plaquettes durs courants ont une dureté de 1500 Hv, ce qui est insuffisant pour des matériaux d’une telle dureté.

Tungaloy est l’une des rares entreprises à pouvoir fabriquer en interne du CBN (nitrure de bore cubique) fritté, également connu sous le nom de nitrure de bore à cristaux cubiques. Ce matériau est formé par la compression d’un composé de bore et d’azote à une pression et une température très élevées, avec d’autres matériaux de liaison. Il s’agit du deuxième matériau le plus dur connu de l’humanité, surpassé uniquement par le diamant, avec une dureté supérieure à 7 000 Hv et une conductivité thermique très élevée. Le CBN joue un rôle crucial dans l’usinage à grande vitesse de l’acier à haute dureté, des matériaux frittés, de la fonte et de l’Inconel.

Propriétés physiques et caractéristiques du CBN en tant que matériau d’outillage

Propriétés du CBN et leurs effets

Teneur en CBN et sa relation avec la résistance à l’usure et à la rupture

La teneur en CBN (% en volume) joue un rôle important dans les caractéristiques de performance de l’outil. Les nuances CBN sont produites en mélangeant des particules CBN avec des liants céramiques ou carbures. Tungaloy propose une gamme de nuances CBN dont la teneur en CBN varie de 45 % à 95 %.

Améliorer les performances d’usinage avec les dernières formes d’outils de Tungaloy

Si la performance de la nuance CBN elle-même est importante, Tungaloy se concentre également sur le développement de la forme des outils CBN. Comprendre les avantages de ces dernières technologies et sélectionner l’outil adéquat pour chaque processus d’usinage permet de prolonger la durée de vie de l’outil, de réduire les coûts et d’améliorer l’efficacité de l’usinage.

Technologie de brasage unique : Wavy Joint

Points clés du Wavy Joint Tungaloy

1. Résistance élevée à l’adhérence

La méthode de brasage conventionnelle pour les pointes CBN relie les faces inférieures et latérales d’une pointe plate. En revanche, la méthode de “Wavy Joint” crée une forme de vague, doublant ainsi la zone de brasage et permettant une liaison plus forte.

Avantages d’une force d’assemblage accrue :

• Amélioration de la stabilité lors des opérations de coupe à grande profondeur
• Durabilité accrue pendant les processus d’usinage interrompus, qui impliquent généralement des contraintes répétées

2. Haute conductivité thermique

Pour gérer la chaleur élevée de l’usinage de l’acier trempé, les plaquettes CBN ont besoin d’un refroidissement efficace. La conductivité thermique élevée du CBN, quatre fois supérieure à celle des métaux durs, est essentielle. Le “Wavy Joint” double le volume de CBN par rapport aux méthodes conventionnelles, améliorant ainsi la dissipation de la chaleur. Cela est essentiel pour réduire l’usure et prolonger la durée de vie de l’outil lors des coupes profondes et à grande vitesse.

Avantages d’une meilleure dissipation de la chaleur :

• Dissipe efficacement la chaleur de coupe générée lors de l’usinage à grande vitesse, réduisant l’usure des cratères et prolongeant la durée de vie de l’outil.
• L’augmentation de la résistance des joints contribue également à améliorer la stabilité dans des conditions de coupe à grande vitesse et à grande profondeur, améliorant ainsi l’efficacité de l’usinage.

Préparation des arêtes (Honing)

Le rodage des plaquettes CBN joue un rôle crucial dans l’amélioration des performances de coupe et de la durabilité. En créant une face émoussée près de l’arête de coupe, connue sous le nom de « negative land “, le honage renforce l’arête, un processus parfois appelé ” edge killing » (destruction de l’arête). Malgré la dureté élevée du CBN, il est plus susceptible de s’écailler que les carbures cémentés en raison d’une résistance à la rupture inférieure. Pour y remédier, un honage plus important est souvent appliqué par rapport aux plaquettes en carbure cémenté. Tungaloy propose une gamme de spécifications de rodage, y compris des largeurs et des angles variables de la zone négative, adaptées à des besoins d’usinage spécifiques, garantissant des performances optimales.

■Guide de sélection des spécifications de rodage

■Comparaison des résistances de coupe

■Résistance à l’usure lors de l’usinage en continu

■Résistance à la rupture lors d’un usinage interrompu

■L’influence de la largeur et de l’angle négatifs du terrain sur la résistance à l’usure.

■L’influence de la largeur négative du terrain sur l’usure du cratère.

Gamme de brise-copeaux Tungaloy

Les progrès de l’usinage, en particulier le traitement au laser des matériaux durs, permettent désormais de réaliser des géométries complexes de brise-copeaux en 3D sur les plaquettes CBN. Ces brise-copeaux améliorent le contrôle des copeaux et permettent d’atteindre des angles auparavant difficiles à obtenir avec le CBN. Les plaquettes CBN avec brise-copeaux sont recommandées pour les processus sujets à des arrêts machine ou à des vibrations en raison d’un mauvais contrôle des copeaux ou d’une faible rigidité de la pièce à usiner.

Plus d’informations

Plaquettes à géométrie périphérique unique de Tungaloy : GNGA/FNGA/YNGA 

Les plaquettes CBN sont couramment utilisées pour l’usinage de composants en acier trempé, tels que les pièces de transmission automobile. Cependant, les copeaux peuvent rester coincés entre la plaquette et la pièce à usiner, entraînant des dommages potentiels et des défaillances de la plaquette, en particulier près des brides ou lors d’opérations sur la face frontale. Pour remédier à ce problème, Tungaloy propose des plaquettes avec un rayon d’angle réduit, ce qui augmente le dégagement et réduit le risque de coincement des copeaux.

Plus d’infos

GNGA type

FNGA type

YNGA type

Caractéristiques des plaquettes GNGA/FNGA/YNGA :

• Plaquettes avec un angle unique plus petit que les géométries ISO standard
• L’angle réduit assure un plus grand dégagement entre l’arête de coupe et le matériau à usiner, réduisant ainsi le piégeage des copeaux.
• Malgré leurs normes uniques, ces plaquettes sont compatibles avec les porte-outils existants (CNGA/DNGA/VNGA), ce qui élimine la nécessité de remplacer les porte-outils.
• Solutions efficaces en cas d’endommagement soudain de la surface ou de raccourcissement de la durée de vie des plaquettes causé par le piégeage des copeaux.

Les plaquettes GNGA permettent un écoulement régulier des copeaux, évitant le tassement des copeaux, améliorant l’état de surface et minimisant l’écaillage de l’arête de coupe.

Contrôle des copeaux dans le tournage de face interrompu

GNGA type – Corner angle: 70°

CNGA type – Corner angle: 80°

 Exemples de dommages causés aux plaquettes par l’enchevêtrement de copeaux

• Comparez la trace des copeaux avec la profondeur de coupe réelle pour identifier les risques d’enchevêtrement des copeaux.
• Si les traces dépassent la profondeur réelle, il y a un risque d’enchevêtrement des copeaux.

Comparaison de l’endommagement des plaquettes entre les plaquettes GNGA (70°) et CNGA (80°)

• La réduction de l’enchevêtrement des copeaux permet de minimiser l’usure anormale des plaquettes.

MiniForce-Turn CBN Series for Internal Turning

MiniForce-Turn, est une série d’outils de tournage interne spécialisés de Tungaloy qui se distinguent par la conception unique de leurs plaquettes. Dans la gamme MiniForce-Turn, les plaquettes CBN sont intégrées, ce qui permet d’utiliser les avantages du multi-coins dans les applications d’usinage CBN. Ces outils présentent des formes de plaquettes exclusives conçues pour les opérations de tournage intérieur, offrant des plaquettes à six coins double face qui se distinguent par leur rentabilité. Malgré leur configuration double face, les plaquettes bénéficient d’une conception et d’une disposition qui garantissent une résistance à la coupe comparable à celle de leurs homologues à simple face. En particulier, le passage des plaquettes à une seule face couramment utilisées peut conduire à des économies significatives. En outre, les plaquettes équipées de rupteurs sont stratégiquement conçues pour atténuer les vibrations lors des opérations de surplomb prolongées sur de l’acier trempé, réduisant ainsi l’apparition de vibrations perturbatrices.

Nuances de CBN de Tungaloy et leurs propriétés

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