Qu’est-ce qu’une mini perceuse ?
Les mini perceuses ont des mèches très fines.
Elles sont principalement utilisées pour l’usinage fin de composants électroniques, d’équipements médicaux et de bijoux. Elles sont fabriquées à partir de matériaux présentant une dureté et une résistance à l’usure élevées, tels que le carbure cémenté, car ils requièrent un degré de précision très élevé.
Les mini perceuses doivent également être manipulées avec beaucoup de précaution pour éviter que l’arête de coupe ne se brise ou ne s’écaille, car la force de coupe est faible en raison de l’arête de coupe extrêmement fine et tranchante. Les conditions d’usinage et l’utilisation du liquide de refroidissement doivent être choisies en fonction du matériau utilisé.
Utilisations des mini perceuses
1. Fabrication de semi-conducteurs
Les mini perceuses sont utilisées dans la fabrication de semi-conducteurs, notamment pour le perçage des leadframes, le perçage du silicium amorphe, le perçage des condensateurs, le perçage des résistances à puce et le perçage des condensateurs électrolytiques. Les leadframes sont des cadres métalliques utilisés dans l’emballage des semi-conducteurs pour fixer les puces semi-conductrices et les connecter aux circuits externes.
2. Mécatronique
Les exemples comprennent le perçage de petits engrenages, l’usinage du profil des dents d’engrenage, le perçage de micromiroirs et le perçage d’arbres de moteur. Les micromiroirs sont de très petits miroirs qui peuvent détecter des signaux optiques et contrôler l’angle de réflexion en utilisant de minuscules réflexions spéculaires.
3. Fabrication de dispositifs médicaux
Les exemples incluent le perçage de joints, le perçage d’aiguilles et le perçage de cathéters.
4. Fabrication de composants automobiles et aéronautiques
Les exemples incluent le perçage de blocs cylindriques, le perçage d’aubes de turbines et le perçage de codeurs rotatifs. Le bloc-cylindres est l’une des principales pièces du moteur, qui contient le cylindre à l’intérieur duquel le piston se déplace et où sont installées des pièces importantes telles que la chambre de combustion et les mécanismes de soupape.
5. Fabrication de bijoux
Ce secteur comprend le perçage de bijoux, la fabrication de rouages de montres et le traitement de bijoux.
6. Optoélectronique
Ce secteur comprend la fabrication de DEL, la production de fibres optiques et de lentilles optiques.
7. Fabrication de composants électroniques
Il s’agit du perçage de circuits imprimés, de l’usinage de leadframes, de l’usinage de connecteurs, etc.
Types de mini perceuses
Les mini perceuses peuvent être classées en fonction de leur diamètre, de la forme de leur arête de coupe (à coupe centrale, à deux lames, à trois lames, etc.), du nombre de lames ou de leur matériau. Lorsque les mini perceuses sont classées par matériau, les types suivants sont disponibles :
1. Carbure cémenté
Le carbure cémenté est un alliage dont les principaux composants sont le carbure de tungstène et qui présente une dureté et une résistance à l’usure très élevées. Le carbure cémenté est généralement utilisé pour les arêtes de coupe des mini perceuses. Les mini perceuses en carbure cémenté sont très précises et ont un pouvoir de coupe élevé.
2. Acier rapide
L’acier rapide est un matériau composé de fer et d’éléments d’alliage tels que le molybdène, le chrome et le vanadium, et présente une excellente résistance à la chaleur et à l’usure. Les mini perceuses en acier rapide sont moins précises que celles en carbure cémenté, mais elles sont relativement peu coûteuses et conviennent donc à la production de masse.
3. Autres matériaux
D’autres matériaux tels que la céramique, le diamant polycristallin (PCD) et le diamant polycristallin (PCBN) sont parfois utilisés pour les arêtes de coupe des mini perceuses. Ces matériaux ont une dureté et une résistance à la chaleur très élevées et peuvent offrir des performances d’usinage supérieures à celles du carbure cémenté et de l’acier rapide.
HSS (High Speed Steel) est l’abréviation de High Speed Steel, un type d’acier couramment utilisé pour les outils de travail des métaux et les outils de coupe.
Principe des mini perceuses
Les mini perceuses percent des trous par les processus suivants :
1. Génération de copeaux
Lorsque la mini perceuse entre en contact avec le matériau, l’arête de coupe tourne et ébrèche le matériau. Dans ce processus, la matière enlevée est générée sous forme de copeaux.
2. Évacuation des copeaux
Les copeaux sont éjectés à travers les rainures en spirale de la mini perceuse. Ces rainures en spirale offrent un espace pour la collecte des copeaux.
3. Création d’un trou
Un trou se forme progressivement au fur et à mesure de la rotation de la mini perceuse, de la découpe du matériau et de l’éjection des copeaux. La forme du trou et la précision de l’usinage peuvent être ajustées en réglant la vitesse de coupe et la vitesse d’avance.
Autres informations sur les mini perceuses
1. Précision d’usinage
Les mini perceuses peuvent atteindre une très grande précision d’usinage en utilisant des matériaux très durs tels que le carbure cémenté et le diamant. Une large gamme de matériaux peut être usinée, des métaux tels que le fer et l’acier inoxydable aux matériaux non métalliques tels que la céramique et le verre.
Les carbures cémentés et les diamants utilisés dans les mini perceuses sont extrêmement durs et résistants à l’usure et à la déformation, de sorte qu’ils conservent une grande précision d’usinage sur une longue période, et leurs arêtes de coupe tranchantes permettent de percer de très petits trous avec précision.
Le carbure cémenté et le diamant sont des matériaux à très forte conductivité thermique. Par conséquent, la chaleur au niveau de l’arête de coupe est efficacement dissipée, ce qui minimise l’effet thermique pendant l’usinage et empêche la transformation et la détérioration de la matière à usiner. De plus, la résistance élevée à la corrosion le rend moins sensible aux attaques chimiques et à la rouille, ce qui préserve la qualité de la pièce à usiner.
2. Rigidité
Les lames de mini perceuses sont très fines, donc si la rigidité est faible, l’arête de coupe peut se plier ou vibrer, ce qui réduit la précision de l’usinage. Cependant, la rigidité de la lame peut être améliorée en utilisant des matériaux de haute dureté tels que le carbure cémenté ou la céramique dans les mini perceuses.
3. Matériaux compatibles
Les mini perceuses peuvent être utilisées avec plusieurs matériaux, notamment le carbure cémenté, l’acier rapide, la céramique, le PCD et le PCBN.
4. Utilisation de fluides de coupe
Les mini perceuses ont des lames très fines, de sorte que la chaleur générée pendant la coupe est concentrée sur l’arête de coupe et peut provoquer l’usure et la déformation de l’arête de coupe. Le liquide de coupe a un effet refroidissant et lubrifiant et est également efficace pour éliminer la poussière de coupe et nettoyer les surfaces.