Microfraisage : l’innovant concept de Dixi Polytool

Ses nouvelles fraises se distinguent par une bague d’arrosage directionnelle permettant d’orienter et d’accélérer la vitesse du lubrifiant au plus près de la zone de coupe. Un brevet a été déposé.

Présentées comme un « concept révolutionnaire », les microfraises Dixi 7442 Cool+, dont un brevet a été déposé par Dixi Polytool, possède une bague d’arrosage directionnelle permettant d’orienter et d’accélérer la vitesse du lubrifiant au plus près de la zone de coupe, décrit Dixi Polytool. Et d’assurer que les forces de coupe exercées sur l’outil sont divisées par deux, alors que la température dans la zone d’usinage est « largement réduite », les copeaux étant évacués plus rapidement.

La fraise possède une bague d’arrosage directionnelle permettant d’orienter et d’accélérer la vitesse du lubrifiant au plus près de la zone de coupe.

Selon le fabricant suisse, ce concept de lubrification permet d’augmenter les largeurs et profondeurs de passe (ap et ae), mais aussi 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, assure-t-il, tout en ajoutant que les fraises pouvaient être employées sur des matières à usinabilité difficile, comme le titane, les aciers inoxydables et autres superalliages. »

Anneau d’air

Alors que la majorité des processus de microfraisage utilise un arrosage externe, Dixi Polytool y voit trois inconvénients. Premièrement, les outils doivent être utilisés 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. Deuxièmement, 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. Troisièmement, 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 surfaces insatisfaisants, voire des casses d’outils. « 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 », résume Dixi Polytool. C’est la raison pour laquelle, l’entreprise du Locle a travaillé sur le concept d’un nouveau micro-outil.

Multiples canaux

Ainsi, les spécificités de l’outil et de sa bague parviennent à résoudre ces problèmes techniques et les trois inconvénients cités plus haut. « 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 », souligne le créateur d’outils de coupe de précision en carbure monobloc. Une innovation qui se distingue par 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.

Effet Venturi

Le principe de l’effet Venturi est une autre des caractéristiques des microfraises Dixi. Ainsi, à débit constant, la vitesse de sortie du lubrifiant est augmentée grâce à la différence de section entre les six canaux d’entrée et l’anneau circulaire de sortie. Et pour garantir cette augmentation de vitesse, 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. Enfin, le troisième point fort vient du fait qu’une partie du lubrifiant est guidée directement à l’intérieur des goujures de l’outil pour atteindre les faces de coupe du diamètre.

Alésoirs à trous passants

Le concept de Dixi Polytool vient diminuer les contraintes et 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 », insiste le spécialiste des outils coupants. Grâce à une nette diminution des vibrations pendant le microfraisage, l’usinage est plus stable.

La valeur angulaire du cône limite l’effet d’inertie en bout d’outil quelle que soit la pression de lubrification.

Le fabricant indique que son concept Dixi Cool+ ne se limite pas qu’aux fraises en bout deux tailles, car les fraises hémisphériques, fraises à fileter ou alésoirs à trous passants sont également couverts par ce dépôt de brevet.

Les avantages de la fraise Dixi Cool+, selon Dixi Polytool

Elle apporte de nouvelles perspectives au microfraisage de matériaux coriaces. Le concept permet l’usinage fiable et répétitif avec des outils de petites dimensions dans des matériaux à usinabilité très difficile, tels que les titanes, alliages haute température, les fibres de carbone.

La vitesse du lubrifiant favorise l’évacuation des copeaux de la zone de coupe de manière continue. La problématique de recoupe des copeaux coincés créant de mauvais états de surface médiocres, voire des casses d’outils avec les procédés de lubrification externe, est supprimée.

Le lubrifiant atténue aussi la formation d’arêtes rapportées et contribue à un meilleur état de surface de la pièce produite. Un film, formé par une quantité suffisante de lubrifiant au bon endroit et au bon moment, garantit des durées de vie de fraise plus longues et plus régulières.