Les avancées technologiques d’aujourd’hui dans diverses industries telles que l’automobile, l’aérospatiale, le pétrole et le gaz et la médecines exigent des solutions pour l’usinage de matériaux plus résistants à la chaleur et à l’abrasion. De tels matériaux prolongent la durabilité du composant mais posent un niveau élevé de défis lors de l’usinage. En règle générale, l’outil de coupe doit avoir au moins 3 fois la dureté du matériau à couper. Ainsi, pour l’usinage des aciers trempés d’environ 700 Hv, la dureté de l’outil de coupe doit être d’au moins 2100 Hv. Un outil de coupe/plaquette en carbure général à une dureté de 1500 Hv, ce qui le limite à usiner un tel matériau dur.
Tungaloy est l’une des très rares entreprises du monde de la métallurgie à produire un matériau appelé CBN frittés ou nitrure de bore cubique qui contient un composé chimique de bore et d’azote qui sont pressés sous une pression et une température extrêmement élevées avec d’autres matériaux de liaison pour former un matériau qui est la deuxième substance la plus dure connue de l’humanité, après le diamant. Avec sa dureté supérieure à 7000 Hv et une conductivité thermique très élevée, le CBN est de plus en plus utilisé comme matériau d’outil de coupe important pour l’usinage à grande vitesse des aciers trempés, des matériaux frittés, des fontes et de l’inconel.
Certaines des caractéristiques du CBN et ses avantages en tant que matériau d’outil de coupe :
| Propriétés | Avantages |
|---|---|
| Dureté élevée, à côté du diamant naturel | Sa haute résistance à l’abrasion en fait un outil adapté à l’usinage des aciers trempés supérieur à 58HRc à grande vitesse. Convient également aux applications de fonte et de matériaux frittés pour prolonger la durée de vie de l’outil par rapport à l’outil en carbure. |
| Résistance aux hautes températures – Haut conductivité thermique | Il a une excellente conductivité thermique, ce qui en fait un très bon matériau d’outillage pour l’usinage à grande vitesse de l’Inconel 718 et d’autres alliages à haute teneur en nickel |
| Haute inertie chimique, même à des températures élevées | Propriété qualifiée notamment pour l’usinage des alliages ferreux et hautes températures |
La teneur en CBN (vol. %) joue un rôle crucial dans l’application d’usinage. Tungaloy produit une variété de nuances CBN avec différentes teneurs en CBN allant de 45% à 95%. Dans l’usinage des aciers trempés, une teneur plus élevée en CBN augmentera la résistance à la fracture et aux chocs thermiques, tandis qu’une teneur plus faible en CBN offre une plus grande résistance à l’usure.
Il existe 3 types de formats CBN proposé par Tungaloy :
- WavyJoint CBN – principalement pour les coupes interrompues lourdes ou d’autres applications très exigeantes
- CBN à pointe – principalement pour les applications de finition
- Solid CBN – Convient à l’usinage à haut DOC de la fonte
Lors de la finition d’une pièce avec des avances inférieures, des plaquettes CBN à pointe suffisent. Le CBN à pointe est une petite plaquette de CBN, brasée sur un matériau à base de carbure, ce qui réduit le coût de l’outil.
Tungaloy a récemment développé une nouvelle technologie de brasage appélée WavyJoint qui augmente considérablement la surface de contact du brasage et permet d’appliquer des vitesses, des DOC et des avances plus élevées.
WavyJoint CBN de Tungaloy:
Les plaquettes WavyJoint innovantes et brevetées de Tungaloy ont une plus grande masse de CBN qui va de haut en bas au lieu d’une simple petite pointe (voir photo). La surface de contact dentelée du brasage est augmentée de 160% de qui améliore la résistance du brasage. Cette combinaison permet à la plaquette de fonctionner à des vitesses de coupe plus élevées, est capable de résister à des températures plus élevées et peut fonctionner à des vitesses d’avance plus élevées sans risque d’écaillage des bords ou de dommages par brasage.
Ainsi, la technologie WavyJoint intègre une plus grande fiabilité et des capacités d’usinage.
Outre la teneur en CBN, la taille et la technologie de brasage, d’autres aspects importants influencent grandement les performances, tels que :
- l’enrobage
- brise-copeaux
- préparation des arêtes
Coatings:
Les connaissance de Tungaloy, enrichies par ses recherches constantes en matières de technologie de revêtement, ont contribué au développement de diverses nuances de CBN.
Différents ensembles de qualités revêtues et non revêtues sont proposés pour différents matériaux.
Usinage des aciers trempés :
Pièces de transmission de puissance automobile
Les dernières nuances ajoutées pour l’usinage des aciers trempés sont BXA10 et BXA20. Lors de l’usinage des aciers trempés, l’usure primaire des plaquettes CBN est due à l’usure par oxydation. Ceci est considéré comme un cratère sur l’arête. BXA10 et BXA20 ont une combinaison unique de substrat CBN et de revêtement PVD multicouche pour améliorer les performances dans un tel usinage.
Usinage des fontes :
Pièces d’équipement de processus et composants automobiles en fontes
Les pièces moulées par différents processus de coulée sont différentes, il est donc important de reconnaitre la croissance du grain dans le matériau. Tungaloy propose de nombreuses nuances pour l’usinage à grande vitesse des fontes grises et en fontes. La dureté élevée des nuances CBN offre une résistance élevée à l’usure par abrasion, qui est principalement rencontrée lors de l’usinage de ces matériaux.
BXC90 – CBN solide pour les applications de tournage et de fraisage d’ébauche à grande vitesse pour les fontes grises
BX930 – CBN non revêtu pour les applications de fontes nodulaires
BX480 – Opérations de finition de la fonte grise et nuance idéale pour le fraisage de la fonte grise
BX910 & BX870– Pour les composants moulés par centrifugation tels que l’alésage du bloc-cylindriques et les chemises de cylindre
Usinage de matériaux frittés :
Les pièces en matériaux frittés ou en métallurgie des poudres remplacent rapidement les composant forgés, en raison de leur grande homogénéité et de leur précision. Ils sont très abrasifs et nécessitent un matériau d’outil qui peut conserver son arête de coupe plus longtemps. Tungaloy propose une teneur élevée en CBN et des nuances à grain fin telles que BX470 et BX480 pour l’usinage des matériaux frittés.
Usinage d’alliages résistants à la chaleur :
Les applications aérospatiales, turbines à gaz et turbines à vapeur super critiquent nécessitent l’utilisation de matériaux résistants aux températures élevées. De même, les pompes de traitement fonctionnent avec des produits chimiques et autres corrosifs et sont donc résistantes à la corrosion ou présentent ne inertie chimique. L’Inconel 718 est l’un de ces matériaux importants couramment utilisé dans ces applications. Le carter moteur, les bagues et les aubes sont fabriqués en Inconel. De même, certaines applications pétrolières et gazinières utilisent des vannes fabriquées en Inconel.
La nuance unique BX815 Tungaloy offre une finition de surface élevée tout en usinant à des vitesses de coupe élevées, en raison de ses propriétés élevées de résistance à l’oxydation et à la chaleur. Le liant à haute teneur en alumine aide cette nuance à obtenir ces propriétés, tandis que les particules de zircone bien dispersées offrent une résistance élevée à la fracture.
Préparations d’arêtes de coupe:
La préparation des arêtes ou le rodage de l’arête de coupe joue un rôle essentiel dans le contrôle des dommages lors de l’usinage. Comme expliqué précédemment, l’usure en cratère est l’une des principales défaillances du CBN. Une bonne préparation des arêtes dévie les copeaux de manière appropriée et prolonge la durée de vie de l’outil. Certaines des préparations des arêtes augmentent la force de coupe et conviennent donc aux coupes interrompues, mais pas à la finition et aux pièces fines. Tungaloy offre une grande variété de combinaisons de préparations d’arêtes avec différents revêtements pour une solution complète pour l’usinage.
Brise-copeaux:
Usinage de pièces en aciers cémentés, en passant par les pièces en aciers trempés et les pièces en aciers trempés par induction présentent différents défis en termes de contrôle des copeaux. Tungaloy propose des géométries de rainures de copeaux rectifiées telles que HF, HM ou une géométrie gravée au laser comme HP qui facilitent le contrôle des copeaux et aident également à maintenir une tolérance plus étroite de la surface usinée.
Tous les brise-copeaux sont disponibles avec un revêtement approprié par application.
Geometries:
Outre les formes ISO standard, Tungaloy propose des formes ingénieuses, qui offrent un meilleur dégagement, contribuant à une meilleure évacuation des copeaux et à une dissipation thermique plus rapide. Par exemple, une plaquette avec un angle inclus de 70 au lieu de la plaquette en forme de C de 80°. Ce dégagement supplémentaire de 5° dans le dressage ou le tournage extérieur aide à améliorer la formation et l’évacuation des copeaux.
Découvrez et testez les vastes solutions de Tungaloy pour l’usinage à grande vitesse des aciers trempés, des fontes, des matériaux frittés et des alliages résistants à la chaleur avec notre promesse d ‘améliorer continuellement notre produit pour la meilleure expérience de l’industrie.
Tungaloy, en tant que leader du marché du travail des métaux, avec ses idées et ses produits uniques et ingénieux, s’efforcera en permanence de fournir les meilleures solutions CBN par application.
Fonctionnalités produit
