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23 mai 2018 |
La Revue POLYTECHNIQUE 03/2018 |
Usinage
Une nouvelle nuance de fraisage
La nouvelle nuance de fraisage indexable KCSM40 de Kennametal offre une productivité accrue à des vitesses de coupe élevées et avec des résultats reproductibles.
Des clients ont demandé une nouvelle nuance de carbure pour usiner le titane 6Al-4V à des vitesses de coupe plus élevées, par rapport à une augmentation des vitesses d’avance ou de la profondeur de coupe, qui se traduisent par des forces de coupe accrues s’exerçant sur la pièce à usiner, les fixations et les broches des machines. La nuance KCSM40 comporte un liant à base de cobalt, qui assure une résistance thermique exceptionnelle à la fatigue, sans pour autant sacrifier la ténacité constatée avec les nuances KC725M et X500. Outre le nouveau substrat, le revêtement AlTiN/TiN de Kennametal améliore la résistance à l’usure au niveau de l’arête de coupe.
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«Nous avons pris la ténacité de nos nuances de fraisage KC725M et X500 les plus prisées et avons augmenté la résistance thermique à la fissuration et la résistance à l’usure, afin que nos clients puissent usiner à des vitesses de coupe plus élevées, sans pour autant sacrifier cette ténacité», explique Scott Etling, responsable de la gestion globale des produits Fraisage indexable de Kennametal.
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Un échantillon en parfait état à l’issue de plus de 100 min d’usinage de l’alliage Ti6Al4V à 47 m/min avec une avance à la dent de 0,12 mm/dent. La profondeur de passe radiale était de 25 mm et de 76 mm en axial.
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L’engagement radial de la fraise: un élément clé
La vitesse cible de coupe de la nuance KCSM40 dans l’alliage Ti6Al4V était de 53 m/min tout en réalisant un taux d’enlèvement de métal supérieur à 327 cm3/min pendant 60 min. Cette nuance donne également des résultats dans le fraisage du titane à des vitesses atteignant 85 m/min, à une moindre profondeur de passe radiale. Scott Etling explique que l’engagement radial de la fraise dans la pièce à usiner est un élément clé lorsqu’on optimise la vitesse de coupe.
«Avec des engagements radiaux plus élevés, la plaquette usine la matière plus longtemps, ce qui génère davantage de chaleur au niveau de la zone de coupe. La chaleur ne passant pas dans les copeaux de titane comme lors du fraisage de l’acier, il est impératif de la réguler. Des vitesses de coupe plus faibles pour des engagements radiaux plus élevées constituent une bonne pratique. Avec des engagements radiaux plus faibles, il est possible d’obtenir des vitesses de coupe plus élevées.»
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La nouvelle plate-forme HARVI Ultra avec fond en KM4X et plaquettes à huit arêtes de coupe en nuance KCSM40.
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Lors de récents essais réalisés avec la nouvelle plate-forme HARVI Ultra de fraisage hélicoïdal, la durée de vie de l’outil a dépassé 47 m/min pendant 100 min avec une avance de 0,12 mm/dent. La profondeur de passe était de 25 mm en radial et de 76 mm en axial. Selon Scott Etling, «l’arête de la nuance KCSM40 semblait toujours en parfait état. En une seule opération de surfaçage d’une plaque d’usure en acier trempé, le nombre de passes a chuté de 234 à seulement vingt-deux.»
La nuance KCSM40 ciblait effectivement, lors de son développement, l’alliage Ti6Al4V, mais elle s’avèrera également performante dans d’autres matériaux thermorésistants à haute température. Cette nuance s’inscrit parfaitement dans les segments de marché de Kennametal que sont l’aéronautique (éléments d’aérostructures et de moteurs), l’énergie (aubes de turbines et pièces réalisées en acier inoxydable duplex) et les transports (turbocompresseurs).
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À propos de Kennametal
À la pointe de l’innovation dans le domaine des matériaux avancés depuis plus de 75 ans, Kennametal Inc. est un leader mondial des technologies industrielles, qui aide ses clients à optimiser leur productivité grâce à des solutions de sciences des matériaux, d’outillage et de résistance à l’usure. Des entreprises des secteurs de l’aéronautique, du terrassement, de l’énergie, de la mécanique générale et des transports font appel à Kennametal. L’entreprise emploie quelque 11’000 salariés dans plus de 60 pays. Son chiffre d’affaires pour l’année fiscale 2017 s’élève à 2,1 milliards de dollars.
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