Céramique vs réfractaires avec Mitsubishi

Les alliages réfractaires à base de nickel, tels que l'Inconel 718, sont considérés comme particulièrement difficiles à usiner. Toutefois, en raison de leur composition, ils se ramollissent lorsqu'ils sont chauffés à des températures supérieures à 800°C, et peuvent dès lors être usinés plus facilement. Tenant compte de ce phénomène, ce carburier a mis au point une fraise céramique innovante.

MMC Metal France, basée à Orsay (France), est une des 7 filiales Européennes du groupe Japonais Mitsubishi Materials Corporation, Division outils de coupe. Depuis sa création en 1992, la société fournit des outils de coupe de précision et propose des solutions intégrées pour l’automobile, l’aéronautique, le médical et l’industrie moule & matrice. Afin d’usiner sans difficulté les alliages réfractaires à base de nickel, Mitsubishi Materials a mis au point une gamme de fraises céramique qui parait très innovante : la CESRB. Découverte.

La chaleur comme atout
Les fraises en carbure, et encore plus celles en acier rapide, se détériorent considérablement à des températures supérieures à 800°C, même revêtues. La gamme de fraises céramique CESRB de Mitsubishi Materials a été développé en tenant compte de l’aptitude de ce substrat à résister, voire à exploiter les phénomènes thermiques de coupe en conservant toute sa résilience à haute température. Les fraises céramiques travaillent à sec, sous air pulsé, à des vitesses et avances élevées ainsi qu’à des profondeurs de coupe relativement importantes. Ainsi, l’action de coupe génère une chaleur de frottement supérieure. Grâce à l’augmentation de la température ainsi engendrée, les matières se ramollissent et la fraise peut donc mieux fonctionner. En outre, Mitsubishi a eu recours à sa technologie d’affûtage optimisé afin d’offrir une meilleure résistance des arêtes à l’écaillage, même lors d’applications extrêmes d’ébauche. Ces caractéristiques sont combinées à une goujure négative et à un angle de coupe spécialement conçus pour résister à des températures et à des charges élevées. En fonction des essais réalisés, le département R&D de Mitsubishi recommande une utilisation de cette gamme à des vitesses de rotation comprises entre 13 000 et 26 000 tr/min, en fonction du diamètre de l’outil, avec des vitesses d’avance tournant aux alentours de 1,5 à 2 m/min.

Mieux et plus vite, sur machine rigide
Cette nouvelle gamme rend désormais possible l’usinage à grande vitesse de matières réfractaires telles que l’Inconel et associe, en outre, de grandes vitesses de coupe et d’avance élevées. Selon les essais du carburier, les fraises à substrat céramique CESRB peuvent naturellement dépasser les performances des fraises carbure. Elles permettent également de doubler la durée de vie de l’outil, tout en assurant un usinage à des vitesses et à des avances 10 fois supérieures à celles des outils traditionnels. Ces avancées tiennent à la composition en céramique, ainsi qu’à la géométrie innovante des fraises. Car leur géométrie intègre un angle d’hélice optimisé, lequel permet de réduire les forces de coupe et de limiter les bavures, phénomène trop fréquent lors de l’usinage de matières réfractaires. Cette gamme devrait intéresser toutes les applications reposant sur l’utilisation de l’Inconel dans les secteurs de la production d’énergie et de l’aéronautique. Les fraises de la gamme CESRB sont disponibles dans une configuration à quatre dents pour le fraisage des poches et le rainurage, ainsi que dans une conception à six dents pour le surfaçage et le profilage. Les fraises à quatre et à six dents sont proposées dans un large éventail de dimensions : dans des diamètres de 6, 8, 10 et 12 mm, avec un rayon de bec de 0,5, 1 et 1,5 mm en fonction du diamètre. Les diamètres disponibles sont livrés avec une queue d’une longueur de 6, 8, 10 et 12 mm, respectivement. Pour assurer des performances accrues et une forte rigidité, la gamme CESRB de fraises en céramique présente une conception extra-courte d’une longueur totale de 50, 60, 65 et 70 mm et d’une longueur de coupe de 4,5, 6, 7,5 et 9 mm pour les diamètres sélectionnés. En raison des performances affichées par cette gamme, Mitsubishi Materials recommande leur utilisation sur des machine-outil rigides et limitant au maximum les phénomènes vibratoires, dotées de dispositifs de serrage de pièces robuste, comme un mandrin hydraulique de précision.