EN
Le carbure, l’un des matériaux essentiels pour les outils de coupe dans la production moderne, présente des avantages tels qu’une dureté élevée et une bonne résistance à l’usure. Toutefois, en raison de ses caractéristiques propres — notamment sa forte fragilité, sa faible conductivité thermique et son fort pouvoir abrasif —, son usinage par meulage efficace constitue un défi majeur pour les industries de l’outillage. Roues de meulage diamantées sont le choix alternatif unique à cette fin, car ils permettent d’obtenir une excellente finition de surface et une forme précise de l’outil. REZZ est fabricant professionnel de meules abrasives depuis 2014 et propose des solutions sur mesure de meules diamantées pour la production d’outils en carbure.
Pourquoi le diamant est indispensable pour l’usinage du carbure
Le carbure (terme courant pour « carbure de tungstène ») contient souvent des particules de carbure liées par du cobalt ; il s’agit de l’un des matériaux les plus résistants aux rayures utilisés dans l’industrie manufacturière. Son niveau élevé de dureté — généralement compris entre 86 et 93 HRA — signifie qu’il est très résistant à l’usure, mais extrêmement difficile à couper ou à usiner. Des meules abrasives standard ne parviennent pas à pénétrer dans une pièce de carbure : une meule diamantée est indispensable.
D’autres abrasifs perdent rapidement leur tranchant à mesure qu’ils s’usent, tandis que les meules diamantées ne présentent pas ce problème. Le rapport d’usinage (quantité de matériau de la pièce usinée retiré divisée par la quantité de meule usée) des meules diamantées dans les applications sur carbure est nettement supérieur à celui de tout autre matériau abrasif. La forte conductivité thermique associée au diamant évacue la chaleur depuis le point de meulage, éliminant ainsi un échauffement excessif du carbure.
Sélection de la meule : liants résine, métallique ou vitrifié
Choisissez le système de liaison approprié. Une opération de meulage donnée convient mieux à un type de lien spécifique pour obtenir des performances optimales.
Meules à lien résine utilisées le plus souvent pour le meulage du carbure, ce lien est souple et confère à la meule une capacité d’auto-affûtage partielle ; elles conviennent mieux aux pièces ne nécessitant pas de meulage répété. Les meules diamantées à lien résine possèdent une résistance à la chaleur inférieure à celle des meules diamantées à lien métallique. En outre, elles ne sont pas toujours compatibles avec certains fluides de meulage spéciaux.
Meules à lien métallique sont couramment utilisés dans le meulage industriel de carbure, où la longévité est primordiale. Les meules à liant métallique ont tendance à être moins autorégénératrices et nécessitent un dressage plus fréquent.
Meules à liant vitrifié sont conçues pour offrir une résistance supérieure à celle des liants métalliques, tout en présentant une porosité plus élevée, comparable à celle d’une meule à liant résine, afin de permettre une meilleure circulation du liquide de coupe. Ces meules constituent le choix optimal pour le meulage de géométries complexes sur les outils en carbure, lorsque la précision de forme est essentielle. Elles contiennent 50 % d’abrasif, ce qui leur confère une durée de vie supérieure à celle des meules résine.
Dressage et entretien pour des performances optimales
Le meulage d’outils en carbure exige des soins particuliers, notamment un dressage adapté lors de l’utilisation de meules diamantées. Une attention particulière doit être portée au dressage afin d’assurer à la fois une bonne acuité de l’abrasif sur la meule et un profil précis de la meule, tout en restant aussi économique que possible, compte tenu du coût élevé du diamant.
Dresseurs diamantés rotatifs constitués d’un rouleau imprégné de diamant qui frotte contre la meule afin d’exposer les pointes tranchantes et de rectifier la forme de la meule, sont la méthode d’habillage la plus courante pour les meules diamantées utilisées pour le meulage du carbure. L’utilisation de dispositifs de rectification à frein permet d’effectuer simultanément la rectification et l’habillage, ce qui réduit au minimum le nombre d’étapes du procédé. Le débit optimal d’habillage varie selon chaque application et chaque dimension de meule ; toutefois, un habillage excessif raccourcit la durée de vie de la meule diamantée, tandis qu’un habillage insuffisant entraîne des pressions de meulage accrues et des dommages à l’outil. La quantité de rectification/ habillage doit être déterminée à partir d’un calendrier d’habillage bien établi pour chaque catégorie de meule. Il est conseillé de tenir un registre du calendrier d’habillage pour chaque meule.
Paramètres de meulage pour la qualité du tranchant et la durée de vie de l’outil
Dans le meulage des carbures, la qualité du tranchant et la durée de vie de l’outil sont fortement influencées par les paramètres de meulage. Le choix approprié de ces paramètres permet d’éviter l’apparition d’écaillages et de dommages thermiques, et de prolonger la durée de vie de l’outil.
La vitesse de la meule peut également nuire à la durée de vie de l’outil. Des vitesses d’axe très faibles exigent généralement une force d’outil plus élevée ou, alternativement, réduisent les taux d’enlèvement de matière. En revanche, une vitesse trop élevée provoque une surchauffe des surfaces coupantes en carbure et entraîne des dommages thermiques, tandis que des vitesses d’axe très faibles minimisent l’enlèvement de matière. Aujourd’hui, la plupart des machines modernes de meulage d’outils en carbure fonctionnent à haute vitesse afin d’enlever la plus grande quantité possible de matière, tout en limitant la chaleur excessive au niveau du tranchant meulé.
Le débit d’alimentation et la profondeur de passe sont des paramètres cruciaux. Des passes profondes peuvent provoquer des écaillages et des dommages thermiques, notamment lors de l’utilisation de nuances de carbure à faible teneur en cobalt. Des expériences ont montré qu’une assistance par vibration ultrasonore améliorait le meulage des arêtes. Les efforts de meulage et les dommages thermiques étaient réduits grâce à cette assistance par vibration ultrasonore.
La distribution du liquide de coupe consiste en un jet de liquide à haute pression, correctement dirigé, afin de maintenir la zone de meulage au frais et d’évacuer les particules de carbure de la meule pour une coupe efficace. Pour les meules CBN, une buse de liquide de coupe est conçue pour diriger ce liquide vers la zone de meulage de façon à ce qu’il pénètre le bouclier d’air entourant la meule lorsque celle-ci tourne à haute vitesse (RPM).
Conclusion
Le besoin de meules d’usinage efficaces et économiques est particulièrement évident dans la fabrication d’outils en carbure. Comme des outils de coupe tranchants sont requis pour assurer une longue durée de vie, les concepteurs d’inserts en carbure font appel à des meules diamantées comme alternative abrasive supérieure. Il est essentiel d’utiliser le type de liant approprié, d’appliquer une préparation efficace de la meule (habillage et affûtage) et de régler des conditions d’usinage adaptées afin de maintenir une qualité optimale et de maximiser la durée de vie de la meule.
REZZ propose une gamme complète de meules diamantées spécialisées destinées à l’industrie des outils en carbure. Contactez-nous pour en savoir plus sur nos solutions d’usinage.