Dixi Cool+ : l’arrosage bien orienté

Les microfraises Dixi Polytool offrent l’avantage d’avoir un lubrifiant à la fois plus précis et mieux orienté, mais aussi plus puissant. Explications.

Depuis des décennies, les études et recherches ont démontré l’intérêt des fluides de coupe ou lubrifiants pour la quasi-totalité des opérations d’usinage par enlèvement de copeaux. Les lubrifiants, très largement utilisés dans de nombreux procédés d’usinage de grandes dimensions, permettent d’assurer les fonctions suivantes : le refroidissement de l’outil, la diminution du coefficient de frottement, l’évacuation des copeaux et l’amélioration de l’état de surface. Ainsi que l’augmentation des durées de vie d’outils, plus longues et plus régulières.

Les lubrifiants peuvent être amenés de diverses manières aux tranchants des outils : par arrosage externe, à travers un ou plusieurs tuyaux autour de la zone de coupe ; il s’agit de la méthode la plus commune. Par arrosage périphérique, à travers des porte-outils et les pinces de serrage. Par arrosage interne, à travers l’outil, avec des sorties à leurs extrémités ou dans les goujures pour des dimensions de diamètres de coupe supérieures à 6 mm.

Les inconvénients de l’arrosage externe

Aujourd’hui, la majorité des processus de microfraisage utilise un arrosage externe, avec les trois inconvénients suivants : les microfraises doivent être utilisées dans des plages de rotations élevées de 10 000 à 80 000 tr/mn. A ces vitesses de rotation, l’arrosage externe n’atteint que partiellement la zone de coupe, il est repoussé par l’anneau d’air en giration autour de l’outil. Aussi, le manque de lubrification et de refroidissement augmente la température de coupe dans la zone de frottement, entre le tranchant des fraises et la pièce usinée. Cette augmentation de température diminue les propriétés mécaniques du carbure de tungstène, et réduit de manière drastique la durée de vie des outils de fraisage. Enfin, les copeaux ne sont pas évacués correctement et les tranchants des outils recoupent plusieurs fois les mêmes copeaux. Cela se traduit par des états de surface insatisfaisants, voire des casses d’outils.

La nouvelle fraise Dixi Polytool possède une bague d’arrosage directionnelle (vue en coupe partielle afin de montrer les canaux), permettant d’orienter et d’accélérer la vitesse du lubrifiant au plus près de la zone de coupe.

De ce fait, les fraises de petites dimensions rencontrent de nombreux problèmes d’usure et de performances lors des opérations d’usinage, telles que le rainurage et l’usinage de poches. Pour toutes ces raisons, Dixi Polytool a développé, mis au point et déposé un brevet selon le concept Dixi Cool+. Le fabricant suisse propose un concept révolutionnaire pour ses microfraises de haute performance Dixi 7442 Cool+.

Cette série de fraises possède une bague d’arrosage directionnelle, permettant d’orienter et d’accélérer la vitesse du lubrifiant au plus près de la zone de coupe. Grâce à ce concept, les forces de coupe exercées sur l’outil sont divisées par deux. La température dans la zone d’usinage est largement réduite. Les copeaux sont évacués rapidement.

Matières à usinabilité difficile

Ce concept de lubrification permet d’augmenter les largeurs et profondeurs de passe « ap » et « ae ». La vitesse de coupe Vc et l’avance des outils Vf. En ébauche, les débits de copeaux par unité de temps (Q cm3/mn) sont multipliés par deux. Les matières à usinabilité difficile, telles que le titane, les aciers inoxydables et superalliages sont usinées efficacement. Les spécificités de l’outil et de sa bague résolvent les problèmes techniques et les inconvénients majeurs cités dans le paragraphe précédent à propos de la lubrification dans la zone d’usinage.
Le but du concept Dixi Cool+ est de fournir une solution qui permette de s’affranchir des inconvénients actuels et de pousser les performances et la productivité.

Avec ses multiples canaux intégrés, le lubrifiant traverse l’outil depuis l’arrière vers la partie active à l’avant. Il traverse la zone de répartition entre la bague directionnelle et l’outil, c’est l’angle du cône à l’intérieur de la zone de répartition qui dirige le lubrifiant au plus près de la zone de coupe. La valeur angulaire oriente le lubrifiant à l’extrémité de l’outil et limite au maximum l’effet d’inertie en bout d’outil, même à rotation élevée.

Augmentation de vitesse

Le concept utilise le principe de l’effet Venturi basé sur l’équation de Bernoulli concernant la dynamique des fluides. A débit constant, la vitesse de sortie du lubrifiant V2 est augmentée, grâce à la différence de section entre les six canaux d’entrée et l’anneau circulaire de sortie. Pour garantir cette augmentation de vitesse V2 supérieure à V1, les canaux d’entrée arrivant dans la zone de répartition du lubrifiant sont toujours plus importants en capacité de débit que l’anneau circulaire de sortie. Une partie du lubrifiant est guidée directement à l’intérieur des goujures de l’outil et atteint les faces de coupe du diamètre.

Les résultats et avantages de l’utilisation de ces outils sont exceptionnels pour plusieurs raisons : le concept Dixi Cool+ diminue largement les contraintes et les forces de coupe exercées sur la partie active de la fraise. Il s’agit de l’avantage le plus important, puisqu’il conditionne le volume de matière enlevé par unité de temps. Les forces de coupe sont presque divisées par deux.