Forets en carbure pour acier trempé : sélection, vitesses et guide de configuration

Demandez à n'importe quel machiniste comment percer de l'acier trempé et les mêmes histoires reviennent : une pointe de foret rougeoyante, une broche qui grince et un trou qui refuse de se développer. L'acier à outils à 50 HRC et plus se comporte moins comme un métal ordinaire que comme un abrasif. Une fois qu’une pièce a été traitée thermiquement, les règles changent et les outils qui fonctionnent parfaitement sur l’acier doux ne survivront pas à un seul trou. Des forets en carbure pour acier trempé existent exactement pour cette situation, mais acheter le bon foret ne représente que la moitié du travail. L'autre moitié consiste à faire correspondre les données du substrat, de la géométrie et de la découpe à la dureté qui se trouve devant vous. Voici comment nous abordons ce match dans notre propre atelier de meulage.

Pourquoi l'acier trempé se comporte si différemment

L'acier rapide est un matériau merveilleux, au point que la pièce à usiner devient aussi dure que l'outil. Les aciers traités thermiquement tels que D2, A2, H13, M2 et les aciers pour matrices entièrement trempés se situent généralement entre 45 et 62 HRC, et à ce niveau, trois choses se produisent simultanément à la pointe.

• La pression de coupe au niveau de la pointe augmente fortement et la fine bande d'un foret hélicoïdal ordinaire dévie au lieu de couper.
• Presque toute l’énergie de déformation se transforme en chaleur, et cette chaleur n’a nulle part où aller car l’acier trempé la conduit mal.
• La surface durcit davantage sous un bord de frottement, de sorte qu'un foret émoussé rend la prochaine tentative plus difficile que la première.

Le HSS perd sa dureté au-dessus d'environ 600 degrés Celsius, c'est pourquoi il polit l'acier trempé plutôt que de le couper. Le carbure monobloc conserve sa dureté bien au-delà de cette fenêtre et possède la résistance à la compression nécessaire pour résister à la poussée impliquée. Cette combinaison est la seule raison pour laquelle le carbure est la réponse par défaut ici.

Qu'est-ce qui rend un foret en carbure adapté à l'acier trempé

Tous les forets en carbure ne sont pas des forets en acier trempé. Deux outils peuvent partager un diamètre et une tige tout en se comportant de manière complètement différente lors de la coupe.

Substrat

Le carbure à micrograins et à grains ultrafins contenant environ 6 à 12 % de cobalt offre le meilleur équilibre entre netteté des bords et résistance à la rupture transversale. Les nuances plus grossières sont plus résistantes à l'impact, mais elles ne peuvent pas répondre aux exigences de l'acier trempé à bords vifs, et un bord arrondi frotte simplement.

Revêtements

Un revêtement AlTiN, TiAlN ou TiSiN agit comme une barrière thermique et réduit la friction, gardant la chaleur dans la puce plutôt que dans l'outil. Les revêtements sont extrêmement importants, mais ils ne peuvent pas sauver un substrat mou. Choisissez d'abord le grade, puis le revêtement.

Géométrie

Un angle de pointe de 140 degrés avec une âme amincie réduit la poussée et permet à la perceuse de démarrer sans marcher. Des marges renforcées et une préparation des bords légèrement négative résistent à l'écaillage. La longueur de la flûte doit être aussi courte que le permet le trou, et les canaux de refroidissement internes gagnent leur coût dès que la profondeur dépasse trois diamètres. Si vous voulez voir à quel point l'angle du point à lui seul modifie le comportement, cette comparaison de Pointes de perçage à 118 et 135 degrés est une lecture complémentaire utile.

Forets hélicoïdaux en carbure monobloc à usage général • Adapté au perçage efficace de divers matériaux tels que l'acier, la fonte, l'acier inoxydable, etc. • Foret hélicoïdal à tige droite avec refroidissement interne/externe. Voir le produit →

Faire correspondre l'outil à la bande de dureté

La dureté est le chiffre le plus utile lors de la sélection d’un foret. Le tableau ci-dessous reflète la logique de départ que nous utilisons dans les conversations avec les clients.

Données de coupe pour le perçage au carbure dans l'acier trempé

L'instinct hérité de l'acier doux est de ralentir la broche et de s'appuyer sur l'avance. Dans l'acier trempé, l'inverse est plus proche de la vérité : maintenir une avance par tour ferme pour que le bord coupe au lieu de frotter et maintenir une vitesse de surface faible.

• Vitesse de surface : environ 40 à 60 m/min en dessous de 45 HRC, 25 à 40 m/min entre 45 et 55 HRC et 15 à 25 m/min au-dessus de 55 HRC.
• Avance par tour : environ 0,05 à 0,15 mm par tour selon le diamètre, avec des diamètres plus grands à l'extrémité supérieure.
• Profondeur de picage : un demi-diamètre à un diamètre, se rétractant complètement pour éliminer les copeaux.
• Liquide de refroidissement : liquide de refroidissement intégré à l'outil ou brouillard air-huile à haute pression ; Le liquide de refroidissement par inondation atteint rarement ce point à lui seul.

Surveillez les jetons. Les copeaux argentés ou de couleur paille signifient que le processus est sain, tandis que les copeaux bleus ou brillants signifient que la vitesse de surface ou l'alimentation est incorrecte.

Règles de configuration qui maintiennent le carbure en vie

Le carbure est fragile et le perçage en acier trempé ne pardonne rien. La plupart des forets cassés que nous voyons sont causés par la configuration plutôt que par la qualité.

• Mesurez le faux-rond au niveau de la tige et maintenez le faux-rond total indiqué en dessous de 0,01 mm. Chaque micron supplémentaire multiplie la charge sur une flûte.
• Utilisez la perceuse et le support les plus courts qui atteignent le trou. Les porte-embouts battent les longues extensions de pince.
• Serrez la pièce près du trou et éliminez tout mouvement ; une fraction de millimètre suffit pour ébrécher un bord.
• Ne percez jamais l'acier trempé à la main, car l'avance manuelle fait varier la charge à chaque oscillation.
• Repérez avec un foret en carbure, puis entrez avec une alimentation constante et sans séjour au fond.
• Remplacez une perceuse émoussée plutôt que de la retoucher à la main, ce qui détruit généralement la préparation des bords.

Pour les trous d'une profondeur supérieure à cinq diamètres, une conception de trou profond dédiée avec une géométrie de refroidissement traversant fait la différence entre un trou droit et une pièce mise au rebut.

Forets pour trous profonds Forets hélicoïdaux • Adapté au perçage efficace de divers matériaux tels que l'acier, la fonte, l'acier inoxydable, etc. • Foret hélicoïdal à tige droite avec refroidissement interne/externe. Voir le produit →

Lorsque le perçage n’est pas la solution : fraisez le trou à la place

Au-dessus d'environ 55 HRC, ou lorsque le trou est grand par rapport à la machine, l'interpolation hélicoïdale est souvent la solution la plus intelligente. Une fraise en bout de haute précision plonge selon un angle faible et tourne vers l'extérieur, répartissant la charge le long de la flûte au lieu de la concentrer en un point. Le résultat est un trou plus rond, beaucoup moins de risque d'outil cassé enfoui dans une pièce finie et des tolérances de position qui tiennent sans opération d'alésage séparée. Des qualités ultra-dures avec un bord renforcé et une structure fine en micrograins sont conçues exactement pour ce travail.

Fraises à bout plat à 4 cannelures de haute précision • La conception de la lame courte améliore considérablement la résistance à l'usure de l'outil et permet d'obtenir une qualité de surface supérieure de la pièce. • Il est principalement utilisé pour le traitement du h... Voir le produit →

Choisir un partenaire de fabrication pour les outils en acier trempé

Le perçage de l'acier trempé est un problème d'outillage, et un outil n'est aussi performant que le meulage qu'il entraîne. Changzhou Maton Tools est un fabricant d'outils en carbure basé à Xixiashu, la ville d'outils du delta du fleuve Yangtze. Nous rectifions nos forets et fraises en bout sur des centres de rectification CNC à cinq et six axes importés et les inspectons avec des équipements de haute précision provenant d'Allemagne, du Japon et de Suisse. Notre équipe comprend deux ingénieurs seniors de niveau professeur et plus de dix ingénieurs en outillage, soutenus par un long partenariat de recherche avec l'Université des sciences et technologies de Chine orientale et plus de dix brevets. Nous travaillons selon la norme ISO9001 et servons des clients dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile, de l'électronique, de la fabrication de moules et de la fabrication de défense.

Notre forets en carbure monobloc La gamme couvre les forets hélicoïdaux à usage général, les forets pour trous profonds, les forets à goujures droites et les modèles à trois dents. Indiquez-nous la dureté de votre matériau et la configuration de votre machine, et nous vous recommanderons la nuance, le revêtement et la géométrie adaptés avant de passer une commande.

Points clés à retenir

• Le carbure gagne sur l'acier trempé en raison de sa dureté à chaud et de sa résistance à la compression, et non en raison de son revêtement.
• Faites correspondre le substrat et la géométrie à la bande de dureté ; une perceuse 30 HRC et une perceuse 55 HRC sont des outils différents.
• Maintenez une vitesse de surface faible et une avance par tour ferme, avec des passages courts et du liquide de refroidissement délivré au point.
• La rigidité, le faible faux-rond et l'avance constante évitent plus de casse que n'importe quel changement de qualité.
• Au-dessus de 55 HRC, envisagez le fraisage hélicoïdal avec une fraise ultra-dure au lieu du perçage.