L'outil est l'une des pièces importantes dans l'usinage des machines-outils.Avec le développement de la science et de la technologie, l'outil est passé de l'outil en alliage d'origine à l'outil revêtu le plus couramment utilisé.Le réaffûtage et le revêtement des outils en carbure cémenté et en acier rapide sont des processus courants à l'heure actuelle.Bien que le prix du réaffûtage ou du revêtement d’un outil ne représente qu’une petite partie du coût de fabrication des nouveaux outils, il peut prolonger la durée de vie de l’outil et réduire le coût de fabrication.Le processus de réaffûtage est une méthode de traitement typique pour les outils spéciaux ou les outils coûteux.Les outils qui peuvent être affûtés ou recouverts comprennent des forets, des fraises, des fraises-mères et des outils de formage.
Réaffûtage d'outils
Lors du processus de réaffûtage d'une perceuse ou d'une fraise, il est nécessaire de meuler le tranchant pour éliminer le revêtement d'origine, la meule utilisée doit donc avoir une dureté suffisante.Le prétraitement du tranchant par réaffûtage est très important.Il est non seulement nécessaire de garantir que la forme géométrique de l'arête de coupe d'origine puisse être conservée complètement et précisément après le réaffûtage de l'outil, mais il faut également que l'outil revêtu de PVD soit « sûr » pour le réaffûtage.Par conséquent, il est nécessaire d’éviter les processus de meulage déraisonnables (tels que le meulage grossier ou le meulage à sec, où la surface de l’outil est endommagée en raison d’une température élevée).
Enlèvement du revêtement
Avant que l'outil ne soit recouvert, tous les revêtements d'origine peuvent être éliminés par des méthodes chimiques.La méthode d'élimination chimique est souvent utilisée pour les outils complexes (tels que les fraises-mères et les broches), ou les outils avec plusieurs revêtements et les outils présentant des problèmes dus à l'épaisseur du revêtement.La méthode d'élimination chimique du revêtement est généralement limitée aux outils en acier rapide, car cette méthode endommagera le substrat en carbure cémenté : la méthode d'élimination chimique du revêtement filtrera le cobalt du substrat en carbure cémenté, ce qui entraînera la porosité de la surface du substrat, la formation de pores et la difficulté de recouvrir.
"La méthode d'élimination chimique est préférable pour éliminer la corrosion des revêtements durs sur l'acier rapide."Étant donné que la matrice en carbure cémenté contient des composants chimiques similaires à ceux du revêtement, le solvant d'élimination chimique est plus susceptible d'endommager la matrice en carbure cémenté que la matrice en acier rapide.
De plus, il existe des méthodes chimiques brevetées adaptées à l’élimination du revêtement PVD.Dans ces méthodes chimiques, il n’y a qu’une légère réaction chimique entre la solution d’élimination du revêtement et la matrice en carbure cémenté, mais ces méthodes n’ont pas été largement utilisées à l’heure actuelle.En outre, il existe d'autres méthodes de nettoyage du revêtement, telles que le traitement au laser, le sablage abrasif, etc. La méthode d'élimination chimique est la méthode la plus courante, car elle peut assurer une bonne uniformité d'élimination du revêtement de surface.
À l'heure actuelle, le processus de recouvrement typique consiste à éliminer le revêtement d'origine de l'outil via le processus de réaffûtage.
Économie de recouvrement
Les revêtements d'outils les plus courants sont le TiN, le TiC et le TiAlN.D'autres revêtements d'azote/carbure ultradurs ont également été appliqués, mais ne sont pas très courants.Les outils revêtus de diamant PVD peuvent également être rectifiés et recouverts d'un nouveau revêtement.Pendant le processus de revêtement, l'outil doit être « protégé » pour éviter d'endommager la surface critique.
C'est souvent le cas : après avoir acheté des outils non revêtus, les utilisateurs peuvent les revêtir lorsqu'ils doivent être réaffûtés, ou appliquer différents revêtements sur de nouveaux outils ou des outils réaffûtés.
Limitation du recouvrement
Tout comme un outil peut être réaffûté plusieurs fois, le tranchant de l'outil peut également être revêtu plusieurs fois.La clé pour améliorer les performances de l’outil est d’obtenir un revêtement avec une bonne adhérence sur la surface de l’outil rectifiée.
À l'exception du tranchant, le reste de la surface de l'outil peut ne pas avoir besoin d'être recouvert ou recouvert lors de chaque meulage de l'outil, en fonction du type d'outil et des paramètres de coupe utilisés dans l'usinage.Les fraises-mères et les broches sont des outils qui doivent retirer tout le revêtement d'origine lors du recouvrement, sinon les performances de l'outil seront réduites.Avant que le problème d'adhérence provoqué par la contrainte ne devienne évident, l'outil peut être recouvert plusieurs fois sans enlever l'ancien revêtement.Bien que le revêtement PVD présente une contrainte de compression résiduelle bénéfique pour la découpe du métal, cette pression augmentera avec l'augmentation de l'épaisseur du revêtement, et le revêtement commencera à se délaminer après avoir dépassé une limite fixe.Lors du recouvrement sans retirer l'ancien revêtement, une épaisseur est ajoutée au diamètre extérieur de l'outil.Pour le foret, cela signifie que le diamètre du trou augmente.Il faut donc considérer l’influence de la surépaisseur du revêtement sur le diamètre extérieur de l’outil, ainsi que l’influence des deux sur la tolérance dimensionnelle du diamètre du trou usiné.
Un foret peut être recouvert de 5 à 10 fois sans enlever l'ancien revêtement, mais après cela, il sera confronté à de sérieux problèmes d'erreur.Dennis Klein, vice-président de Spec Tools, pensait que l'épaisseur du revêtement ne poserait pas de problème dans la plage d'erreur de ± 1 µm ;Cependant, lorsque l’erreur est comprise entre 0,5 et 0,1 µm, l’influence de l’épaisseur du revêtement doit être prise en compte.Tant que l'épaisseur du revêtement ne pose pas de problème, les outils recouverts et rectifiés peuvent avoir de meilleures performances que ceux d'origine.
Heure de publication : 24 février 2023