1. Avantages de performance des forets en carbure de tungstène
Les forets en carbure de tungstène (forets en carbure monobloc) sont les outils de perçage préférés pour l'usinage de matériaux à haute-dureté et-résistance élevée. Leur dureté est proche de celle du diamant et lors de l'usinage d'acier d'une dureté supérieure à HRC35, leur durée de vie est 5 à 10 fois supérieure à celle des forets en acier rapide-.
Avantages clés :
Résistance à l'usure extrêmement élevée : reste tranchant même après avoir percé des milliers de trous en continu.
Capacité de coupe à grande-vitesse : vitesse linéaire jusqu'à 60 - 150 m/min (en fonction du matériau).
Trous de haute-qualité : la tolérance du diamètre du trou peut atteindre H8–H10, rugosité de surface Ra 1,6–3,2 μm.
Adapté à la production automatisée : moins de changements d'outils, adapté aux centres d'usinage CNC et aux bras robotisés.
2. Vitesse de rotation et avance recommandées pour différents matériaux
Les paramètres suivants sont des paramètres de référence pour un foret en carbure de tungstène de 6 mm de diamètre (revêtu de TiAlN) :
|
matériau de la pièce à usiner |
Dureté (HRC) |
Vitesse de coupe Vc (m/min) |
Vitesse de rotation n (tr/min) |
Avance f (mm/tr) |
|
Acier au carbone ordinaire (45#) |
20 |
80–120 |
4200–6400 |
0.10–0.15 |
|
Acier allié (40Cr) |
30 |
60–80 |
3200–4200 |
0.08–0.12 |
|
Acier inoxydable (304) |
20 |
40–60 |
2100–3200 |
0.05–0.10 |
|
Acier trempé (Cr12) |
55 |
20–30 |
1000–1600 |
0.03–0.06 |
|
Alliage de titane (TC4) |
35 |
25–40 |
1300–2100 |
0.04–0.08 |
Formule: n=(Vc × 1000) / (π × D)
Avance F (mm/min)= n × f
Remarque : les forets en carbure de tungstène doivent fonctionner à une vitesse suffisamment élevée. Une vitesse trop faible augmentera la résistance axiale et les rendra plus sujets à la casse.
3. Comment empêcher les forets en carbure de tungstène de se briser
La fracture est le mode de défaillance le plus courant des forets en carbure de tungstène. Les principales causes et contre-mesures sont les suivantes :
|
Raison |
Contre-mesures |
|
Vitesse trop faible, avance trop importante |
Augmentez la vitesse de rotation jusqu'à la plage recommandée et réduisez l'avance en conséquence (en particulier lors du perçage entrant et sortant). |
|
Liquide de refroidissement insuffisant ou incorrect |
Un refroidissement interne à haute-pression (30 à 70 bars) est utilisé, avec une concentration d'émulsion de 8 à 12 %. |
|
Faux-rond excessif du foret |
Vérifiez le faux-rond de la broche (doit être inférieur ou égal à 0,02 mm) à l'aide d'un mandrin de haute-précision (ER ou hydraulique). |
|
Colmatage des copeaux |
Choisissez un type de foret avec un angle d'hélice plus grand ou utilisez un cycle de forage à débourrage (valeur Q=0.5–1,0 × D). |
|
La pièce n'était pas solidement fixée. |
Ajoutez une plaque de pression ou utilisez un étau pour éviter les vibrations. |
4. Sélection de la qualité du foret en carbure de tungstène
YG6X: Convient aux fontes et alliages d’aluminium, de ténacité modérée.
YG8: Une nuance générale, adaptée à l'acier ordinaire.
YG10X : Grain fin, adapté à l'acier inoxydable et aux alliages-résistants à la chaleur.
RG15: Teneur élevée en cobalt, forte résistance aux chocs, adapté au perçage intermittent (comme les tôles d'acier perforées).
5. Forets refroidis intérieurement par rapport aux forets refroidis extérieurement
Forets refroidis intérieurement: Deux trous de refroidissement en spirale atteignent directement la pointe du foret, offrant un excellent refroidissement et une élimination en douceur des copeaux. Recommandé pour les trous profonds (L/D > 5).
Forets refroidis extérieurement: S'appuyant uniquement sur une buse externe, adaptée aux trous peu profonds (L/D inférieur ou égal à 3) et aux zones ouvertes.
Conclusion : Lors de l'usinage par lots d'acier inoxydable, d'alliages de titane et de trous profonds, il est nécessaire d'utiliser des forets refroidis intérieurement et un liquide de refroidissement à haute-pression.
6. Cas de candidature
Trous de boulons de bielle automobile : En utilisant des forets en carbure de tungstène refroidis intérieurement, le temps d'usinage d'un trou unique-a été réduit de 8 secondes à 2,5 secondes et la durée de vie de l'outil a été multipliée par 6.
Bord de montage de moteur d'avion: Usinage de l'Inconel 718 à l'aide de forets en carbure de tungstène revêtus d'AlTiN-, chaque foret usinant de manière stable 120 trous.
7. FAQ
Q : Les forets en carbure de tungstène peuvent-ils percer les matériaux HRC60 ?
R : Oui, mais vous devez utiliser des grains ultra-fins + un revêtement AlTiN + une avance extrêmement faible (0,02 à 0,04 mm/tour), et la rigidité et le refroidissement de la machine-outil doivent être adéquats.
Q : Pourquoi mon foret en carbure de tungstène s'écaille-t-il toujours dès qu'il entre ?
R : Causes courantes : centrage imprécis du foret, surface inégale de la pièce ou avance initiale trop rapide. Il est recommandé de percer d'abord un trou de centrage à l'aide d'un foret à centrer ou d'utiliser une pointe de foret à centrage automatique avec un bord de burin réaffûté.
Q : Les forets en carbure de tungstène peuvent-ils être utilisés dans les perceuses électriques ?
R : Non recommandé. Les perceuses électriques ont de faibles vitesses de rotation et de grandes oscillations, ce qui provoque facilement la rupture des forets en carbure de tungstène. Ils doivent être utilisés sur des machines-outils fixes (perceuses, machines CNC).
Contacter l'outil WATpour obtenir la solution de forets en carbure adaptée à vos conditions d'usinage.