Guide de sélection et d'utilisation des plaquettes de carbure

Qu'est-ce qu'un insert en carbure et quand l'utiliser

Une plaquette en carbure (communément appelée plaquette en carbure) est un élément de coupe remplaçable en carbure cémenté utilisé sur les outils de tournage, de fraisage, d'alésage et de filetage. Les plaquettes sont indexables, ce qui signifie que vous pouvez les faire pivoter ou les retourner pour présenter un nouveau tranchant, et elles offrent une géométrie cohérente, une formation contrôlée des copeaux et un changement rapide par rapport aux outils brasés ou en carbure monobloc. Utilisez des plaquettes en carbure lorsque vous avez besoin d'un contrôle dimensionnel reproductible, de taux d'enlèvement de matière plus élevés ou d'un coût d'outillage par pièce inférieur dans l'usinage de production.

Types de noyau et géométrie : choisir la bonne forme d'insert

La géométrie des plaquettes dicte le comportement de coupe, la résistance et l'adéquation à des opérations particulières. Les formes courantes (codes ISO) incluent le rond (R), le carré (S), le triangle (T), le losange (C/D) et le losange (V). Chaque forme offre différentes longueurs de bord, résistance des coins et accessibilité aux caractéristiques de la pièce.

Formes et utilisations typiques

• Rond (R) : idéal pour les coupes interrompues et les profils difficiles à indexer en raison de nombreux bords utilisables et d'une ténacité élevée.
• Carré (S) : tournage à usage général avec quatre coins forts ; bon pour l'ébauche et certaines finitions.
• Triangle (T) : six bords utilisables, utiles là où des coupes profondes et un râteau positif sont nécessaires.
• Rhombique/diamant (C/D/V) : atteint des rayons et des épaules serrés ; courant dans le filetage et le profilage.

Nuances et revêtements de carbure : faire correspondre le matériau et le fonctionnement

Les qualités de carbure combinent des particules de carbure de tungstène avec un liant au cobalt. Les fabricants désignent des qualités en fonction de la dureté, de la ténacité et de la résistance à la température. Les revêtements (TiN, TiCN, TiAlN, AlTiN, diamant CVD, etc.) modifient la dureté de la surface, la résistance à l'oxydation et le frottement. La sélection de la nuance et du revêtement appropriés est essentielle à la durée de vie de l'outil et à la qualité des pièces.

Règles de sélection rapide

• Non couché/de faible qualité : à utiliser pour les coupes interrompues, les matériaux mous ou gommeux où la ténacité l'emporte.
• TiAlN/AlTiN : bon pour la stabilité à haute température – à utiliser pour le remplacement de l'acier rapide et l'usinage à sec.
• Diamant CVD : idéal pour les composites non ferreux et abrasifs ; à éviter sur les aciers car le diamant réagit avec le fer aux températures de coupe.

Liste de contrôle de sélection pratique

Avant de commander des encarts, exécutez une liste de contrôle rapide pour réduire les essais et erreurs dans l'atelier. Cette liste de contrôle convertit les connaissances applicatives en choix mesurables.

• Matériau de la pièce (groupe ISO : P/M/K/N/S) : choisissez la nuance/le revêtement pour le groupe.
• Opération : ébauche, finition, filetage, rainurage ou tronçonnage : choisissez la géométrie et le brise-copeaux en conséquence.
• Puissance et rigidité de la machine : plaquettes fines à coupe positive pour des vitesses élevées, plaquettes robustes à coupe négative pour des coupes lourdes.
• Style de serrage et type de siège de plaquette : assurez-vous que le porte-outil et la poche de plaquette correspondent (par exemple, serre-joint à vis, verrouillage à levier ou coin).
• Préparation des bords : bords affûtés/chanfreinés pour des coupes interrompues ou sujettes aux chocs ; bords tranchants pour une finition soignée.

Montage, assise et contrôle du faux-rond

Un serrage et un contact de siège appropriés empêchent les vibrations, l'écaillage des bords et les erreurs dimensionnelles. Un insert desserré ou incliné entraîne une mauvaise finition et une durée de vie courte. Suivez les spécifications de couple pour les vis de serrage et inspectez le siège pour détecter la présence de débris ou d'usure avant chaque changement d'insert.

Procédure de montage étape par étape

• Nettoyez la poche et insérez le siège avec un chiffon non pelucheux ; éliminer les copeaux et les résidus de liquide de refroidissement.
• Inspectez la plaquette pour déceler des fissures, des fractures et une orientation correcte (direction du brise-copeaux, angle de dépouille).
• Placez l'insert dans la poche, serrez la pince ou la vis au couple recommandé, puis vérifiez à nouveau qu'il affleure sans espace.
• Vérifiez le faux-rond de la tige d'outil/de la poupée avec un indicateur de tournage ou inspectez la concentricité du support pour le fraisage - corrigez si le faux-rond dépasse les spécifications.

Vitesse, avance et profondeur de passe : paramètres pratiques

Les paramètres de coupe optimaux varient selon la qualité de la plaquette, la géométrie, la rigidité de la machine et le matériau de la pièce à usiner. Utilisez les fiches techniques du fabricant comme point de départ, puis modifiez-les en fonction de votre configuration. Le tableau ci-dessous donne des points de départ approximatifs pour les groupes de matériaux ISO courants et un guide général pour les ajustements.

Contrôle des copeaux et disjoncteurs : pourquoi ils sont importants

Un contrôle adéquat des copeaux empêche la recoupe, améliore la finition de surface et protège la pièce et l'opérateur. Les brise-copeaux sont des rainures sur la plaquette qui s'enroulent et brisent les copeaux en morceaux sûrs. Sélectionnez un brise-copeaux adapté à la profondeur de passe et à l'avance : des brise-copeaux lourds pour l'ébauche à DOC élevé et des brise-copeaux à profil peu profond pour la finition.

Problèmes courants et dépannage

Lorsque les performances de la plaquette sont médiocres, effectuez un diagnostic systématique : inspectez le bord, vérifiez le montage, confirmez les paramètres et examinez les incohérences des matériaux. Vous trouverez ci-dessous les problèmes fréquents et les actions correctives.

• Écaillage des bords immédiatement après le démarrage : vérifier la propreté du siège, réduire l'avance ou utiliser une qualité plus dure ; pensez au bord aiguisé.
• Mauvaise finition ou broutage : augmenter la rigidité, réduire le porte-à-faux, diminuer le DOC ou réduire la vitesse ; usure du porte-chèque.
• Usure rapide des flancs : vitesse de coupe réduite, choix d'une nuance à revêtement résistant à l'usure, amélioration du refroidissement ou de la lubrification.
• Bord rapporté (BUE) sur les métaux ductiles : augmentez la vitesse, ajustez l'avance, appliquez un liquide de refroidissement approprié ou utilisez un revêtement TiN/TiCN.

Stratégies d'inventaire et de coûts pour la production

Équilibrez l'inventaire entre les qualités courantes à usage général et les plaquettes spécialisées. Conservez un stock de base de géométries populaires et une ou deux qualités de revêtement pour chaque groupe de matériaux. Suivez la durée de vie des inserts par opération et passez à un point de réapprovisionnement basé sur la durée de vie (par exemple, réorganisez les commandes lorsqu'il reste deux équipes) pour éviter les temps d'arrêt.

Niveaux d'inventaire suggérés

• Niveau A (quotidien) : géométries de tournage et de fraisage courantes : plaquettes carrées, triangulaires, de style CNMG et rondes.
• Niveau B (hebdomadaire) : revêtements spéciaux et brise-copeaux de niche pour des matériaux tels que les alliages inoxydables et aérospatiaux.
• Niveau C (mensuel) : tailles peu courantes et qualités spécialisées utilisées pour des travaux spécifiques de clients.

Liste de contrôle finale avant de lancer la production

Utilisez cette courte liste de contrôle préalable à l'exécution pour éviter des erreurs coûteuses lors de l'ajustement et de la programmation d'outils basés sur des inserts.

• Confirmez que la géométrie et l'orientation de la plaquette correspondent aux définitions des outils de FAO.
• Serrez le matériel de serrage selon les spécifications et vérifiez l'assise.
• Effectuez un court passage à sec ou un test de coupe à faible puissance et mesurez le faux-rond et la finition.
• Enregistrez le lot d'insertion, l'ID du porte-outil et les paramètres initiaux pour une optimisation future.