Qu’est-ce qu’un foret en carbure cémenté ?
Les forets en carbure sont principalement utilisés sur les fraiseuses et les perceuses pour percer des trous dans des matériaux durs ou difficiles à percer.
Ils se caractérisent également par l’extrême dureté du matériau.
Le carbure de tungstène est un alliage obtenu par frittage d’une poudre de carbure métallique dur avec une poudre métallique à base de fer.
La forme des arêtes de coupe peut varier mais celles qui ont une forme de spirale à double tranchant sont couramment utilisées.
Utilisations des forets en carbure cémenté
L’utilisation des forets en carbure cémenté présente des avantages et des inconvénients qu’il convient de prendre en compte en fonction de l’usage auquel ils sont destinés.
- Les avantages sont les suivants :
Par rapport à l’acier rapide, ils sont extrêmement durs, ce qui permet une coupe à grande vitesse et réduit le temps d’usinage.
En outre, la nature inflexible et très rigide des HSS empêche la flexion et l’élargissement des trous et permet un usinage précis.
- Les inconvénients sont les suivants :
Les forets en carbure cémenté sont moins résistants que les HSS et sont donc plus susceptibles de présenter des défauts sur la surface du foret, par exemple.
Principe des forets en carbure cémenté
Les forets en carbure sont utilisés pour percer des trous dans des matériaux difficiles à usiner.
Le “carbure cémenté” des forets en carbure est un alliage obtenu par frittage d’une poudre de carbure métallique très dure avec une poudre de métal à base de fer.
Il est extrêmement dur, avec un module d’élasticité longitudinal trois fois supérieur à celui du fer et une dureté d’indentation d’environ 90.
Les forets en carbure sont plus durs que le HSS, le métal de base, et peuvent être percés à grande vitesse,
Ils conviennent également au perçage de précision en raison de leur rigidité et de leur manque de flexibilité.
Aussi, pour utiliser correctement les forets en carbure cémenté,
Le diamètre et le type de foret ainsi que le matériau à usiner doivent être vérifiés au préalable afin de s’assurer que l’usinage est adapté aux conditions de coupe.
Les forets peuvent être réutilisés en les recouvrant et en les polissant à nouveau. Bien que chaque pièce soit plus chère que l’acier rapide, la durée de vie de l’outil est plus longue et le coût final considéré comme inférieur à celui de l’acier rapide.
Inconvénients des forets en carbure cémenté
Les forets en carbure sont plus durs et plus résistants à la chaleur que les forets HSS. Ils peuvent donc percer des matériaux difficiles à couper tels que le titane et l’acier inoxydable, et leur grande durabilité leur confère une longue durée de vie. Cependant, la dureté élevée de ces forets leur confère une faible ténacité et ils sont susceptibles de se fissurer et de s’écailler en raison d’une rupture fragile. L’écaillage et la rupture peuvent se produire si la tige (la partie du manche sans lame attachée) glisse parce que la force de maintien de l’outil est affaiblie.
Autre inconvénient : le coût d’achat initial est plus élevé que pour les forets en acier rapide. Cela est dû au tungstène utilisé dans le carbure cémenté, métal rare et extrêmement coûteux. En revanche, comme il peut couper à des vitesses élevées,avec une durée de vie encore plus longue, les coûts d’exploitation sont plus faibles, ce qui peut se traduire par une réduction des coûts totaux.
Coupe de l’acier inoxydable avec des forets en carbure
L’acier inoxydable étant plus dur et plus tenace que l’acier ordinaire, on utilise des forets en carbure, plus durs que les forets en acier rapide. Les forets en carbure pour l’acier inoxydable sont non seulement fabriqués dans des matériaux différents mais ont aussi un angle de coupe de 135°, plus élevé que les 118° des forets HSS. Ceci afin de réduire la résistance de contact pendant la coupe. D’autres mesures ont également été prises pour réduire la résistance en diminuant l’épaisseur de la carotte.
Rupture des forets en carbure
Les forets en carbure ont une dureté plus élevée que les forets HSS mais leur ténacité est inférieure et ils peuvent se briser en cas d’erreurs dans le choix des conditions de coupe. Les causes de rupture comprennent “l’augmentation de la résistance à la coupe”, “le grippage et le ramollissement” et “le basculement”.
Plus le trou de coupe est profond, plus le liquide de coupe, qui sert de refroidissement et de lubrification, a du mal à atteindre le foret. Le foret et la pièce à usiner risquent alors davantage de se gripper. En outre, la température augmente en raison de la chaleur de friction, ce qui ramollit le foret lui-même et le rend plus facile à casser. Des trous plus profonds peuvent en outre entraîner l’obstruction des débris de coupe, ce qui augmente la résistance à la coupe.
Enfin, la rupture peut se produire si le foret est soumis à des forces de cisaillement. Par exemple, si l’opérateur est inexpérimenté et applique une inclinaison au cours du processus de coupe. Il faut également prêter attention aux conditions de coupe car les forets sont résistants aux forces longitudinales mais vulnérables aux forces latérales de cisaillement.