Qu’est-ce que le traitement du tungstène ?
Le traitement du tungstène fait référence au traitement du métal fritté en poudre qu’est le tungstène, que l’on peut traduire par “pierre lourde”.
Le tungstène est un métal très difficile à traiter en raison de son point de fusion élevé et de sa dureté. Le métal a un aspect gris argenté, une résistance électrique élevée et une grande stabilité métallique. En raison de sa grande résistance à la chaleur, il est largement utilisé comme matériau à très haute température, par exemple dans les fours de traitement thermique. Une autre caractéristique du tungstène est son faible coefficient de dilatation thermique et sa très grande stabilité de forme à très haute température.
Bien que le tungstène soit difficile à travailler en raison de sa dureté élevée, il est mécaniquement supérieur. Cependant, il est sensible aux chocs et doit être utilisé avec précaution.
Utilisations de la transformation du tungstène
La transformation du tungstène est souvent utilisée dans des domaines où la stabilité mécanique est requise. Son utilisation dans les produits est également limitée, car sa dureté élevée exige des temps de traitement longs. Le tungstène lui-même est parfois utilisé comme outil de coupe coûteux.
Dans les applications industrielles et médicales, le tungstène est étroitement lié à la vie quotidienne. Il est utilisé dans la fabrication de produits tels que les poids pour la pêche et les articles de sport, ainsi que les magnétrons, qui sont la source du rayonnement électromagnétique dans les fours à micro-ondes. Il possède une grande capacité de protection contre les radiations et peut être utilisé dans des applications médicales.
Il était autrefois utilisé dans les filaments des ampoules à incandescence, mais il a été remplacé en grande partie par les diodes électroluminescentes.
Types de traitement du tungstène
Les exemples spécifiques d’usinage du tungstène sont le tournage, le fraisage et le taraudage.
1. Tournage
Dans le tournage, le choix du matériau de la plaquette a une incidence sur la rugosité de la surface. Par exemple, les plaquettes en cermet ont un angle de coupe plus important, une épaisseur de copeau plus fine et une résistance à la coupe plus faible, ce qui se traduit par une rugosité de surface plus élevée. En revanche, avec les plaquettes en carbure cémenté, l’angle de coupe à l’extrémité de la plaquette est plus faible, l’épaisseur du copeau est plus importante et la résistance à la coupe est plus élevée, ce qui se traduit par une rugosité de surface plus importante.
2. Fraisage
Dans le cas du fraisage, l’ébauche est réalisée sous arrosage et la finition est réalisée à sec à une vitesse réduite pour une finition plus homogène. Si la finition est effectuée à l’état humide, la finition ne sera pas stable.
3. Taraudage
Lors du taraudage de matériaux difficiles à usiner tels que le tungstène, la charge est si importante que le taraud a tendance à se casser, la vitesse d’avance est limitée et le temps d’usinage est augmenté. Après avoir percé des trous en ébauche, le temps d’usinage peut être réduit en utilisant une fraise planétaire.
Comment choisir la méthode d’usinage du tungstène
1. Tournage au tour
En tournage, il est recommandé d’utiliser des plaquettes ‘CERMET’, car l’utilisation de plaquettes extra-dures permet d’obtenir une surface plus rugueuse.
2. Fraisage
De même, pour le fraisage, il est recommandé d’effectuer l’ébauche à l’eau et la finition à sec à une vitesse réduite.
3. Taraudage
Il en va de même pour le taraudage, pour lequel il est recommandé d’utiliser des Planet Cutters (nom commercial des outils en carbure de tungstène pour l’usinage des filets femelles), qui peuvent réduire considérablement le temps de travail s’ils sont utilisés après le trou pré-percé.
4. Opérations de coupe
Compte tenu de l’écaillage (phénomène dans lequel l’arête de coupe des mors devient glissante en raison de l’écaillage) lors de la coupe de pièces à haute dureté, certaines mesures sont prises pour utiliser l’usinage par arrosage avec de l’huile de coupe pour la finition après l’usinage d’ébauche par la méthode sèche.
Structure de la transformation du tungstène
Le tungstène a un numéro atomique de 74 et est représenté par le symbole de l’élément W. Il a une densité de 19,3 g/cm3, ce qui équivaut à l’or et est 1,7 fois plus lourd que le plomb, et a une dureté élevée. Il a un point de fusion de 3 422°C, le plus élevé de tous les métaux, et le plus faible coefficient de dilatation thermique de tous les métaux.
Le tungstène a une densité élevée et d’excellentes propriétés de blindage contre les radiations. Le plomb peut également être utilisé comme matériau de protection contre les rayons gamma et les rayons X, mais son impact sur l’environnement et les risques pour la santé humaine sont élevés. En revanche, le tungstène possède une capacité de protection contre les rayonnements supérieure à celle du plomb. En raison de son faible impact sur l’environnement, il est utilisé dans des applications médicales telles que la tomodensitométrie à rayons X.
Le tungstène a une dureté élevée. Combiné au carbone, il devient encore plus dur, avec une dureté de Mohs de 9. Le carbure de tungstène est un carbure de tungstène dont la formule chimique est WC. Il a une dureté très élevée et est utilisé dans les outils de coupe des métaux tels que les tours et les perceuses.