Les fraises diamantées défient l’usure par abrasion

Spécialement adapté à la géométrie des outils, le revêtement en diamant de la ligne HQ d’Inovatools est à la fois très dur (10 000 HV), lisse et résistant à l’abrasion.

Les outils en carbure à revêtement diamanté sont la solution idéale pour usiner à un faible coût des matériaux abrasifs, tels que le graphite et les composites. Avec une vaste gamme de fraises en carbure monobloc, le fabricant d’outils Inovatools propose la ligne HQ pour diverses applications. Grâce à leurs géométries adaptées et à leur revêtement en diamant extrêmement lisse, les fraisage HSC permet de fabriquer, avec la plus haute précision, des matériaux composites et les contours 3D les plus fins des formes en graphite et des électrodes.
Grâce à sa très grande stabilité thermique, sa résistance chimique élevée et son faible coefficient de dilatation, le graphite est souvent le matériau de premier choix pour la fabrication d’électrodes ou de moules. Avec ses caractéristiques indéformables, le graphite offre des contours et des dimensions d’une exactitude absolue. Résultat : un usinage sans bavure et un procédé rapide et peu coûteux pour le mouliste.

« Un matériau à la fois cassant et abrasif »

Les outils classiques montrent rapidement leur limite lorsqu’il s’agit d’usiner du graphite. En effet, des vitesses de coupe élevées à l’origine de très fortes frictions dans la zone d’usinage sont nécessaires pour travailler de manière économique et efficace ce matériau extrêmement abrasif. « Aucun copeau ne se forme lors du fraisage de ce matériau à la fois cassant et abrasif, explique Tobias Eckerle, responsable produit chez Inovatools. À la place, le graphite se sépare sous forme de grains, au sens figuré, et ces grains viennent alors percuter la surface de coupe à haute vitesse. Ces chocs ainsi que les flux de particules fines, notamment sur les faces de coupe et de dépouille, sont précisément ce qui use prématurément les outils conventionnels. La forte chaleur dégagée par les frictions peut également être à l’origine d’une ‘‘cuisson’’ de ces particules de graphite, amenant des arêtes rapportées à se former sur la surface. »
L’abrasion et, en particulier, les températures résultant de l’usinage dans la zone d’intervention posent également problème aux fraises conventionnelles pour le travail de composites, tels que la fibre de verre (GFK) et la fibre de carbone (CFK). Prenons l’exemple du CFK : lors de l’usinage, le carbone dur provoque une usure extrêmement importante de la fraise. Un autre point est à prendre en compte : le liant en résine du carbone est généralement sensible à toute augmentation de température, même faible. Si la chaleur produite par l’abrasion est trop élevée, la sollicitation thermique du composite peut entraîner une désagrégation de certaines couches ou un délaminage dans la zone fraisée.

Le diamant met l’abrasion au défi

Pour répondre à ces problématiques, les fraises de la ligne HQ d’Inovatools sont recouvertes d’un revêtement diamant CVD spécial. En effet, aucun autre matériau n’est aussi dur et résistant à l’usure que le diamant. Il dispose par ailleurs d’autres caractéristiques clés améliorant les performances des outils d’usinage, notamment une inertie chimique quasi totale à faibles et moyennes températures, une faible adhérence et une haute conductibilité thermique.
« Les usineurs ne peuvent respecter des champs de tolérances serrées tout en fraisant rapidement et économiquement que lorsqu’ils utilisent des outils premium de haute qualité. Le revêtement en diamant spécifiquement adapté à nos outils adhère parfaitement au carbure à faible contrainte et indéformable choisi tout spécialement. Les propriétés uniques du matériau offrent un potentiel de performance incroyable pour l’usinage du graphite hautement abrasif, de matériaux composites ainsi que des métaux non ferreux comme l’aluminium », détaille M. Eckerle.

Élimination rapide des particules de graphite

Grâce à sa surface extrêmement lisse, le revêtement en diamant assure non seulement un dégagement efficace des copeaux et une élimination rapide des particules de graphite, mais il évacue aussi rapidement la chaleur d’usinage hors de la zone de contact. Que ce soit à l’occasion d’une opération d’usinage à sec ou d’une micropulvérisation, le revêtement en diamant est la garantie d’un procédé fiable. « Les épaisseurs de couche spécifiques, optimisées et appliquées selon la géométrie et le diamètre de la fraise constitue un avantage supplémentaire pour le client. Le tout sans sacrifier sur le tranchant ou la performance », indique M. Eckerle.
Un autre plus : l’excellente finition des outils se traduisant dans les faits par des caractéristiques d’usinage de haute précision : les fraises à queue deux tailles offrent ainsi des tolérances sur rayon de plus ou moins 3 µm. La concentricité des fraises est inférieure ou égale à 5 µm.

Comparatif

À l’occasion d’un test comparatif basé sur un fraisage à sec effectué sur du graphite EK85, Inovatools a constaté que la fraise HQ de 12 mm était nettement moins usée que les deux autres outils comparés (un outil sans revêtement et une fraise de la concurrence). Même constat sur la durée de vie des pièces : la longévité de la fraise avec revêtement diamant était nettement plus importante que celles des deux autres outils.
« Des contrôles continus garantissent en permanence une fabrication de nos outils de la plus haute qualité, et ce souci de l’excellence vaut également pour les revêtements. Grâce à notre grand stock et à nos capacités souples de production, nous sommes en mesure de réaliser des livraisons immédiates, sans minimum de commande », précise M. Eckerle.
Les outils de la ligne HQ constituent un exemple. « Nous avons identifié ces outils comme ‘‘First Choice Inovatools’’ dans le catalogue et dans notre boutique en ligne pour que nos clients puissent trouver l’outil idéal à leur application. Avec cette présélection des meilleurs produits, nous entendons les aider à y parvenir plus rapidement », termine M. Eckerle.