Outil de fraisage à grande avance pour matériaux complexes

Une nouvelle solution de fraisage multi-arêtes a été développée pour améliorer la stabilité, la prévisibilité et les volumes d’enlèvement dans les opérations de profilage et de surfaçage, en particulier sur des alliages difficiles à usiner utilisés dans les secteurs de l’aérospatiale et de l’énergie.

Stabilité du processus dans les usinages complexes
Sandvik Coromant a introduit un nouveau concept de fraisage basé sur des plaquettes rondes à une seule face, conçu pour des environnements d’usinage à haute complexité. L’outil est destiné à des applications nécessitant des performances constantes dans les opérations de profilage, de poches et de surfaçage, où la stabilité et la répétabilité du processus sont des facteurs critiques.

La solution est optimisée pour les matériaux ISO M (aciers inoxydables), ISO S (superalliages et titane) et ISO P (aciers). Ces catégories sont typiques de secteurs tels que l’aérospatiale, le pétrole et gaz et la fabrication de moules, où la variabilité du processus peut influencer directement la qualité du composant et les coûts.

L’un des principaux objectifs de conception est la réduction de la variabilité dans l’usinage de composants à forte valeur ajoutée. Cela est particulièrement pertinent dans l’aérospatiale, où des matériaux comme le titane et les HRSA (superalliages résistants à la chaleur) présentent une faible conductivité thermique et des forces de coupe élevées, augmentant le risque de déflexion de l’outil et d’usure imprévisible.

Conception de la plaquette et du corps de fraise
Le concept utilise des plaquettes rondes avec six arêtes de coupe, permettant plusieurs positions d’indexation et une durée de vie prolongée par plaquette. Le corps de la plaquette est conçu avec une épaisseur accrue pour améliorer la résistance mécanique et la sécurité de l’arête de coupe dans des conditions de charge élevée.

Une caractéristique clé est l’interface optimisée du logement de la plaquette. La grande surface de contact entre la plaquette et le corps de la fraise réduit les micromouvements pendant l’usinage, phénomènes souvent associés aux vibrations, aux ébréchures et aux imprécisions dimensionnelles. La réduction de ces effets permet de maintenir des tolérances plus strictes et une meilleure uniformité de surface.

Le corps de la fraise est conçu pour résister à la fatigue et aux déformations, contribuant à une durée de vie plus longue et à des performances constantes sur des cycles de production prolongés.

Refroidissement intégré et évacuation des copeaux
L’outil intègre un système de refroidissement dirigé sous la plaquette, qui amène le fluide directement dans la zone de coupe. Cela améliore la dissipation thermique et l’évacuation des copeaux, particulièrement importante pour les matériaux à copeaux longs tels que les aciers inoxydables et les superalliages.

Une évacuation efficace réduit le risque de recoupe des copeaux, qui peut endommager à la fois l’outil et la surface de la pièce. Elle permet également d’utiliser des avances plus élevées tout en maintenant des conditions de coupe stables, notamment dans les opérations de poches profondes ou de profilage complexe.

Productivité et durabilité
L’augmentation de l’avance par dent est rendue possible par la géométrie stable et le positionnement sécurisé de la plaquette. Cela permet d’accroître les taux d’enlèvement de matière tout en maîtrisant les forces de coupe, améliorant ainsi l’efficacité globale du processus.

Du point de vue énergétique, une meilleure efficacité d’enlèvement réduit le temps d’usinage par pièce et donc la consommation d’énergie par composant. De plus, la durée de vie accrue des plaquettes multi-arêtes réduit leur consommation et la génération de déchets, contribuant à une production plus durable.

Applications industrielles
La solution est destinée aux opérations d’ébauche et de semi-finition dans divers secteurs. Dans l’aérospatiale, elle permet l’usinage de composants structurels en titane et en superalliages. Dans la fabrication de moules, elle convient à l’usinage des aciers ISO P nécessitant précision et qualité de surface. Dans les secteurs liés à la gestion des fluides, comme les pompes et les vannes, elle permet des volumes d’enlèvement élevés sur des composants en acier inoxydable.

La combinaison d’une usure prévisible, d’une stabilité de coupe et d’une évacuation efficace des copeaux répond aux exigences de l’usinage automatisé et non supervisé, où la fiabilité et la continuité opérationnelle sont essentielles.

Contexte technologique
Les fraises à plaquettes rondes sont largement utilisées pour leur robustesse et leur polyvalence dans les usinages multidirectionnels. Par rapport aux plaquettes conventionnelles, elles répartissent mieux les forces de coupe, améliorant ainsi la durée de vie de l’outil dans les matériaux difficiles. L’introduction de plaquettes multi-arêtes et d’un logement optimisé représente une évolution progressive visant à améliorer la stabilité et la répétabilité du processus.

Rédigé par la journaliste industrielle Sucithra Mani avec l’assistance de l’IA.

www.sandvik.coromant.com