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QUELS SONT LES INSERTS EN CARBURE ?
Très probablement, les personnes ou les entreprises qui utilisent des machines de coupe de métal travaillent également avec des inserts en carbure. Les inserts en carbure font une énorme différence dans le travail des métaux. Cela soulève la question : comment de si petites pièces de métal peuvent-elles avoir autant d’importance dans l’usinage de précision ?
Dans cet article, nous vous aiderons à comprendre tout ce que vous devez savoir sur les inserts en carbure. Nous aborderons les fondamentaux, les types, les applications et comment choisir les inserts en carbure adaptés à votre projet.
Comprendre les inserts en carbure : Les fondamentaux
Les inserts en carbure sont des outils utilisés pour former des métaux malléables tels que la fonte, l'acier, l'aluminium et les alliages haute température. Ces outils sont essentiels dans l'usinage, offrant une coupe plus rapide, une meilleure efficacité, une productivité accrue et une grande précision.
Fabriqués généralement en carbure de tungstène, les inserts en carbure sont très durables. Ils offrent une stabilité exceptionnelle dans des conditions thermiques extrêmes. Ces inserts permettent d'utiliser chaque arête pour la coupe, car ils peuvent être retournés et pivotés sans dommage.
Grâce à certaines de ces qualités, les inserts en carbure sont parfaits pour l’usinage industriel intensif. Ils apportent un haut niveau de précision, d’efficacité et de constance à vos projets.
Types d’inserts en carbure
Il existe plusieurs types d’inserts en carbure, et dans ce vaste univers, il existe différentes formes de classifications des inserts en carbure. Il existe des classifications basées sur le matériau, sur la forme (géométrie) et sur la fonction.
Dans le cadre de cet article, nous nous concentrerons sur les principaux types d’inserts en carbure selon les classifications basées sur le matériau. Ils sont les suivants :
Inserts à base de carbure de titane
Le carbure de titane est utilisé comme matériau principal pour fabriquer ces inserts en carbure. En combinant nickel et molybdène comme liants, ces inserts offrent une grande résistance à l’usure à des vitesses accrues.
Bien que les inserts à base de carbure de titane offrent la résistance de base nécessaire, ils ne sont pas aussi robustes que les carbures à base de tungstène.
Insert en carbure tungstène-cobalt (WC-Co)
Avec le tungstène et le cobalt comme compositions principales, les inserts en carbure tungstène-cobalt offrent une dureté et une résistance impressionnantes. Le tungstène fournit la dureté, tandis que le cobalt, en tant que liant, fournit la résistance.
La combinaison de ces propriétés essentielles, associée à sa polyvalence, fait de l’insert en carbure tungstène-cobalt le type d’insert en carbure le plus couramment utilisé.
Insert en carbure tungstène-titane-cobalt (WC-TiC-Co)
En plus de la combinaison courante de tungstène et de cobalt, ce type d’insert comprend carbure de titane (TiC) dans la base. Cela permet d’améliorer la résistance à l’usure et la dureté de l’insert, notamment à des vitesses de coupe plus élevées.
Ces types d’inserts sont idéaux pour des conditions de haute température, offrant une performance encore plus élevée de l’insert.
Insert en carbure tungstène-titane-tantal (WC-TiC-TaC-Co)
Pour atteindre une dureté et une résistance à l’usure maximales, nous ajoutons carbure de tantale (TaC) à la base de carbure tungstène-titane. L’ajout de tantale aide à résister aux chocs thermiques, ce qui rend ce type d’insert idéal pour une utilisation à des températures extrêmes et aux vitesses de coupe les plus élevées.
Les inserts en carbure tungstène-titane-tantale sont parfaits pour toutes vos applications industrielles exigeantes.
Caractéristiques des inserts en carbure
Les inserts en carbure sont indispensables à la fabrication à grande vitesse aujourd’hui. Mais qu’est-ce qui les rend si précieux ? Pourquoi les opérateurs CNC ou les fabricants d’outils ne peuvent-ils pas s’en passer ?
La réponse à ces questions réside dans les performances remarquables que les inserts en carbure apportent à l’usinage moderne. Ces performances sont toutefois le résultat d’un ensemble de caractéristiques supérieures que possèdent les inserts en carbure.
- Haute dureté:
Les inserts en carbure se caractérisent par une grande dureté, généralement comprise entre HRA 89 et 93. Cela signifie que les inserts en carbure sont presque trois à quatre fois plus durs que l’acier rapide.
Même dans des conditions thermiques élevées, les inserts en carbure conservent leur dureté, ce qui les rend très résistants à l’usure.
- Résistance améliorée:
La grande dureté du carbure de tungstène signifie qu’il peut devenir plus fragile et moins résistant que l’acier rapide (HSS), un matériau couramment utilisé pour les outils de coupe. C’est pour cette raison que le cobalt est inclus dans la structure de l’insert en tant que liant.
Le cobalt ajoute de la ténacité à la fracture du noyau de l’insert. En équilibrant le pourcentage de cobalt avec le carbure de tungstène, on obtient différents degrés de résistance. Un contenu plus élevé en cobalt confère plus de ténacité à l’insert.
- Résistance à l’usure:
Les inserts en carbure offrent une résistance à l’usure supérieure, environ 5 à 100 fois celle de l’acier rapide (HSS). La grande dureté du carbure contribue également à l’excellente résistance à l’usure des inserts.
En conséquence, les inserts en carbure sont idéaux pour une utilisation dans des conditions de coupe à grande vitesse. Ils permettent de maintenir de bonnes performances de coupe pendant une période prolongée, en particulier sur des matériaux abrasifs.
- Haute résistance à la chaleur:
Les inserts en carbure peuvent maintenir leur dureté même sous des conditions thermiques élevées, grâce à leurs propriétés de haute résistance à la chaleur. La capacité d’un insert en carbure à conserver sa dureté élevée est souvent appelée « Red Hardness » ou « dureté à chaud ».
La dureté à chaud des inserts en carbure leur permet de conserver leur dureté à des températures supérieures à 760°C, et même d’atteindre jusqu’à 1000°C.
Applications réelles des inserts en carbure
Comprendre les inserts en carbure et la science des matériaux est une chose. Connaître les applications pratiques en est une autre, et cela peut être encore plus important. Quelles sont certaines applications pratiques des inserts en carbure et quels problèmes résolvent-ils ?
Utilisation des inserts en carbure dans l’aérospatiale
Pour atteindre une précision optimale dans l’usinage de matériaux à haute résistance tels que le titane, l’industrie aérospatiale s’appuie fortement sur les inserts en carbure. Cela est dû à leur grande résistance à la chaleur extrême générée lors du processus de cisaillement.
Par exemple, pour fabriquer une pale de turbine en Inconel, un superalliage à base de nickel réputé pour sa dureté extrême et sa difficulté à être usiné, une quantité immense de chaleur sera générée. Ce niveau de chaleur peut provoquer une usure rapide de l’outil.
En tant qu’ingénieur de production impliqué dans la fabrication de composants aérospatiaux, la solution idéale que vous pouvez proposer est l’utilisation d’inserts en carbure. Un insert en carbure avec une nuance spécialement conçue pour travailler avec des alliages à haute température résistera à l’usure causée par l’usinage à grande vitesse, et durera plus longtemps que les inserts classiques.
Utilisation des inserts en carbure dans l’industrie automobile
Tout comme dans l’aérospatiale, les inserts en carbure sont également cruciaux dans l’industrie automobile. Des opérations telles que l’usinage de la face supérieure d’un bloc moteur en fonte sont typiques dans les usines automobiles. Cette opération nécessite des vitesses incroyables pour suivre le volume de production élevé.
Le problème survient lorsque la durée de vie de l’outil est plus courte que prévu, entraînant des temps d’arrêt imprévus et une baisse des taux de production en raison des changements fréquents d’outils. Cela peut poser de nombreux problèmes au responsable de production ou au superviseur.
Pour éviter ces défis et maximiser le temps de fonctionnement des machines, l’utilisation d’inserts en carbure est fortement recommandée. Ils ont une durée de vie longue et prévisible. Cela signifie que vous n’avez pas à vous soucier des temps d’arrêt ou des changements d’outils inutiles.
Inserts en carbure pour la fabrication d’équipements et dispositifs médicaux
L’importance des inserts en carbure dans la fabrication d’équipements et dispositifs médicaux ne peut être surestimée ; ils constituent un élément central dans le secteur industriel de la santé. Un exemple de cet équipement médical est les vis osseuses.
Pour qu’une vis osseuse réponde aux normes médicales, elle doit être usinée sur un tour CNC à partir de l’acier inoxydable 316L, ce qui permet d’obtenir une finition de surface exceptionnelle. Cette opération rend généralement les caractéristiques délicates de la vis susceptibles de former des bavures.
Le temps et le capital doivent ensuite être spécialement alloués à l’ébavurage. En tant qu’opérateur CNC professionnel, vous pouvez prévenir les bavures en utilisant des inserts en carbure avec un tranchant affûté, garantissant précision et tolérances strictes.
Utilisation des inserts en carbure dans la fabrication générale et la métallurgie
Les inserts en carbure sont généralement essentiels pour les tâches courantes effectuées dans la fabrication et la métallurgie. Certaines de ces tâches incluent le fraisage, le tournage et le perçage.
La polyvalence des inserts en carbure est particulièrement précieuse pour les propriétaires d’ateliers métalliques de petite et moyenne taille. Par exemple, lorsque vous devez effectuer de petites tâches d’atelier, comme la fabrication de brides en acier doux selon une norme économique, vous aurez besoin d’une solution d’outillage capable de gérer à la fois l’ébauche et la finition.
Les inserts en carbure sont la solution idéale pour cela. Ils sont rentables, polyvalents et améliorent la productivité grâce à leur durée de vie plus longue.
Choisir les inserts en carbure adaptés à votre application
Vous avez du mal à choisir le bon insert en carbure pour votre projet ? Ne vous inquiétez pas, nous avons créé un guide facile à comprendre des points à considérer lors du choix d’un insert en carbure.
Ci-dessous se trouve un tableau expliquant comment sélectionner le bon outil à insert en carbure :
| Facteurs à prendre en compte | Détails |
|---|---|
| Matériau | Le matériau avec lequel vous travaillez est le principal facteur déterminant pour choisir le bon insert en carbure. Des inserts spécifiques sont généralement conçus pour différents matériaux. |
| Type d’opération | Tournez-vous, percez-vous, fraisez-vous ou effectuez-vous une finition ? Il existe différents types d’inserts en carbure conçus pour chaque opération. |
| Vitesse de coupe | Des vitesses plus élevées génèrent plus de chaleur. Envisagez d’utiliser des inserts avec un niveau de résistance à la chaleur correspondant à la vitesse de coupe de votre matériau. |
| Profondeur de coupe | Si votre tâche implique des coupes plus profondes, vous devez sélectionner des inserts avec une plus grande ténacité. |
| Finition de surface souhaitée | Pour obtenir une surface plus fine et plus lisse, votre projet peut nécessiter l’utilisation d’inserts avec un rayon de nez plus grand, une vitesse d’avance plus lente et une géométrie spécifique de brise-copeaux. |
| Coûts vs. durée de vie de l’outil | Souvent, un insert en carbure plus coûteux se traduit par une durée de vie plus longue de l’outil. Ainsi, si vous avez besoin de quelque chose à petite échelle ou pour une utilisation à court terme, optez pour les inserts moins chers. Pour une durée de vie plus longue, le plus coûteux est le meilleur choix. |
Avantages des inserts en carbure
Si vous avez lu cet article jusqu’à présent, il y a de fortes chances que vous ayez déjà identifié certains avantages de l’utilisation des inserts en carbure. Pour une compréhension encore plus rapide, nous mettrons à nouveau en évidence les principales raisons pour lesquelles vous avez besoin d’inserts en carbure.
- Taux d’enlèvement de matière plus élevés : Les inserts en carbure permettent d’atteindre des taux d’enlèvement de matière plus élevés en moins de temps. Avec ces inserts, vous pouvez augmenter encore davantage votre productivité.
- Meilleure finition de surface : Vous obtenez une finition de surface améliorée lorsque vous utilisez des inserts en carbure. Cela est dû aux arêtes tranchantes de l’insert.
- Durée de vie plus longue de l’outil : Les inserts en carbure sont très durables et résistants à l’usure. Ils peuvent durer jusqu’à 10 fois plus longtemps que les inserts en acier rapide.
- Résistance à la chaleur : Les inserts en carbure peuvent supporter des niveaux thermiques extrêmes par rapport à d’autres types d’inserts qui perdent leur dureté lorsqu’ils sont exposés à de fortes chaleurs. Cela rend les inserts en carbure parfaits pour des exigences d’usinage plus élevées.
Où trouver des inserts en carbure de la meilleure qualité
Se procurer des inserts en carbure de qualité premium peut souvent être une expérience difficile, surtout compte tenu du grand nombre d’inserts de qualité inférieure qui inondent actuellement le marché.
Pour éviter d’acheter des inserts en carbure de mauvaise qualité qui finiront par vous coûter plus cher et réduire la productivité, procurez-vous toujours vos inserts en carbure chez Wuxi Sundi Precision Tools, un leader de l’industrie dans la production d’inserts de haute qualité et d’outils de coupe premium.
Conclusion
Nous avons établi que choisir des inserts en carbure ne concerne pas seulement l’outil lui-même, mais ce qu’il peut faire pour vous. Pensez-vous que cet outil convient parfaitement à votre projet d’usinage ? Nous disons absolument oui !
Contactez-nous dès aujourd’hui pour planifier une consultation avec notre équipe d’experts et recevoir un devis gratuit sur les inserts en carbure de la plus haute qualité. Votre premier pas pour augmenter votre production commence maintenant !
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