Qu’est-ce qu’un poinçon en carbure ?
Un poinçon en carbure est un outil en alliage de carbure cémenté qui est pressé contre le matériau et utilisé pour percer des trous.
Il est également appelé “matrice”. Un exemple de carbure cémenté est un alliage fabriqué en ajoutant du carbure de tungstène (WC) et du carbure de titane (TiC) au fer. De la poudre de cobalt (Co) est également utilisée comme liant et le carbure est fritté à une température élevée de 1 300 à 1 500 °C dans un moule à pression.
En d’autres termes, en pressant et en chauffant le matériau à un niveau proche de son point de fusion, on obtient un alliage métallique solidement adhéré et solidifié. Les poinçons en carbure sont des poinçons extrêmement durs et résistants à la chaleur, utilisés comme mesures de résistance à l’usure. Avec des matériaux de poinçonnage normaux (équivalents au SKD11), la chaleur de frottement à environ 1 330 °C provoque le glissement des arêtes du poinçon, ce qui nuit à la qualité de la coupe.
Utilisations des poinçons en carbure cémenté
Les poinçons en carbure sont largement utilisés dans l’usinage de pièces pour les moules, les machines automatiques, les machines de précision et les équipements de laboratoire. Comme ils sont fabriqués en carbure cémenté, leur principale fonction est d’offrir une résistance à l’usure.
Ils sont souvent utilisés dans les moules de précision et comme poinçons pour les matrices de presse. L’utilisation de poinçons en carbure cémenté présentant de faibles variations dimensionnelles dues à l’usure permet de maintenir des dimensions stables.
Ces poinçons ont une excellente résistance à l’usure et sont résistants aux contraintes de compression, mais faibles face aux celles de traction. Par conséquent, la résistance de la section de maintien de ceux-ci doit être augmentée en cas d’utilisation.
1. Les moules pour la métallurgie des poudres
Les poinçons en carbure sont utilisés dans la fabrication de moules pour la métallurgie des poudres et servent à l’usinage de pièces pour les moteurs et les transmissions. Ils permettent un usinage de haute précision, ce qui se traduit par une augmentation de la productivité.
2. Les moules de presse de précision
Avec leurs poinçons et matrices de haute précision, ils sont utilisés comme matrices de presse dans la fabrication de composants automobiles et électroniques.
Principe des poinçons en carbure
Les carbures cémentés pour outils de coupe sont classés en trois catégories d’utilisations : le type P, M et K.
1. Le type P
La type P présente une excellente résistance à la chaleur et au soudage et contient une grande quantité de TiC, TaC, etc. Cet alliage est particulièrement résistant aux dommages thermiques tels que les cratères et les fissures thermiques. Il est donc utilisé pour le traitement de l’acier, de l’acier allié et de l’acier inoxydable.
2. Le type M
Le type M contient une quantité modérée de TiC et de Ta (etc.). Il est résistant aux dommages thermiques et mécaniques. Il est donc utilisé pour le traitement de l’acier inoxydable, de la fonte et de la fonte ductile.
3. Le type K
La classe K est un alliage à base de WC qui présente une excellente résistance et qui est particulièrement résistant aux dommages mécaniques tels que l’usure par crevaison. Il est donc utilisé pour l’usinage de la fonte, des métaux non ferreux et des non-métaux.
D’autre part, en raison de sa dureté, il a également une faible ténacité et se casse facilement. Il est résistant à la compression, mais faible face à la tension et aux forces latérales.
Caractéristiques des poinçons en carbure
Les outils et les matrices doivent être plusieurs fois plus durs que le matériau à usiner. La dureté supérieure du carbure cémenté le rend approprié pour les utilisations d’outils et de matrices.
Ce carbure a été développé comme matériau pour les outils de coupe et est deux fois plus lourd que l’acier. Il se caractérise par une densité équivalente à celle de l’or. Ses autres avantages sont non seulement sa dureté, mais aussi son excellente résistance et son élasticité, ainsi qu’une faible perte de dureté à haute température. Il possède donc des propriétés qui en font un matériau adapté à la fabrication d’outils de coupe.
Les poinçons en carbure utilisés dans les matrices de formage sont fabriqués à partir de carbure cémenté ultrafin. L’usinage est réalisé en combinant la recherche cylindrique et la rectification de profil, avec une précision d’environ 5 µm. De plus, la face frontale et la surface de la pointe sont rodées pour améliorer la rugosité de la surface.
Types de poinçons en carbure
1. Les poinçons de petit diamètre (ø – 9,9 mm)
Il est également possible de réaliser des microformations sur des pointes de petit diamètre, etc. Des poinçons d’un diamètre d’environ 0,1 mm sont disponibles. Ils sont utilisés pour le forgeage à froid de précision, le poinçonnage de trous, les goupilles pilotes, etc. Le matériau utilisé est l’acier HSS tel que SKH51, HAP-40 et autres, ainsi que les carbures cémentés à grain fin et ultra-fin.
2. Les poinçons de diamètre moyen (Φ10 mm et plus)
Il s’agit de poinçons de la taille la plus appropriée pour le forgeage à froid de précision. Ils sont utilisés pour celui à froid de précision et le perçage de trous. Les matériaux utilisés sont des aciers tels que SKH-51 et SKD-11, et des carbures cémentés à grains fins, moyens et gros.
3. Les poinçons longs de grand diamètre (jusqu’à Φ50 mm)
Pour le perçage de trous profonds par formage de tête, ces poinçons en carbure cimenté permettent de maintenir la précision du produit. Ils sont destinés au forgeage à froid de précision. Des carbures cémentés à grains fins, moyens et grossiers sont utilisés.