Les types des matériaux d’outils - Usinage

1 - ARS

L'acier rapide Supérieurs  (ARS) est un sous-ensemble d'aciers à outils, couramment utilisés dans les outils et les outils de coupe.

Il est souvent utilisé dans les lames de scie à moteur et les forets. Il est supérieur aux anciens outils en acier à haute teneur en carbone utilisés largement dans les années 1940 en ce sens qu'il peut résister à des températures plus élevées sans perdre son caractère (dureté). Peu coûteux. Conserve la dureté à des températures modérées. L'outil de coupe le plus utilisé aujourd'hui. Largement utilisé sur les forets et les robinets. Dureté jusqu'à environ HRC 67. Possibilité d'arêtes tranchantes.

Composition :

La composition dépend plutôt du type d’ ARS , il existe plusieurs type qui ont des propriétés différentes :

Type	Carbone	Chrome	Molybdène	Tungstène	Vanadium	Cobalt	Manganèse	Silicium
T1	0.65–0.80	4.00	-	18	1	-	0.1–0.4	0.2–0.4
M1	0.80	4	8	1.5	1.0	-	-	-
M2	0.95	4	5	6.0	2.0	-	-	-
M7	1.00	4	8.75	1.75	2.0	-	-	-
M35	0.92	4.3	5	6.4	1.8	5	-	0.35
M42	1.10	3.75	9.5	1.5	1.15	8.0	-	-
M50	0.85	4	4.25	.10	1.0	-	-	-

Dureté : de 63 à 66 Hrc

2- Carbures

Stable. Modérément cher. Le matériau le plus courant utilisé dans l'industrie aujourd'hui. Il est offert en plusieurs contenant des proportions différentes de carbure de tungstène et de liant (généralement du cobalt), Haute résistance à l'abrasion. La haute solubilité dans le fer nécessite l'ajout de carbure de tantale et de carbure de niobium pour l'utilisation de l'acier. Son utilisation principale est dans l'outil de tournage bien qu'il soit très commun dans les fraises et les lames de scie. Dureté jusqu'à environ HRA 93. Les arêtes vives ne sont généralement pas recommandées.

En chimie, un carbure est un composé composé de carbone et d'un élément moins électronégatif.
Les exemples incluent le carbure de calcium (CaC2), le carbure de silicium (SiC), le carbure de tungstène (WC , (T° de fusion 2600°)) (souvent appelé simplement carbure en se référant à l'outillage) et la cémentite (Fe3C), utilisés dans des applications industrielles clés. La désignation des carbures ioniques n'est pas systématique.

Fabrication : par frittage de poudre, puis revêtement

3- Cermets

il est Stable, modérément cher. Un autre matériau cimenté à base de carbure de titane (TiC) ou de carbonitrure de titane (TiCN). Le liant est généralement du nickel. Il offre une plus grande résistance à l'abrasion par rapport au carbure de tungstène au détriment d'une certaine ténacité. Il est beaucoup plus chimiquement inerte . Extrêmement haute résistance à l'abrasion. Utilisé principalement sur les outils de tournage, bien que des recherches soient menées sur la production d'autres outils de coupe. Dureté jusqu'à environ HRA 94.

4- Céramiques

Ils sont Stable, pas trop cher. Chimiquement inertes et extrêmement résistants à la chaleur, les céramiques sont habituellement souhaitables dans les applications à grande vitesse, le seul inconvénient étant leur grande fragilité. Les céramiques sont considérées comme imprévisibles dans des conditions défavorables. Les matériaux céramiques les plus courants sont à base d'alumine (oxyde d'aluminium), de nitrure de silicium et de carbure de silicium. Utilisé presque exclusivement sur les outils de tournage. Leurs Dureté jusqu'à environ HRC 93. Les arêtes tranchantes et les angles de râteau positifs doivent être évités.

5- Nitrure de Bore Cubique (CBN) :

Il est stable, cher. Étant la deuxième substance la plus dure connue, elle est aussi la deuxième plus fragile. Il offre une résistance extrêmement élevée à l'abrasion aux dépens de beaucoup de ténacité. Il est généralement utilisé dans un processus d'usinage appelé "usinage dur", qui implique le fonctionnement de l'outil ou de la pièce assez rapidement pour le faire fondre avant qu'il touche le bord, le ramollissant considérablement. Utilisé presque exclusivement sur les outils de tournage. Dureté supérieure à HRC95. Les arêtes vives ne sont généralement pas recommandées.

5- Diamant :

Il est stable, Très cher. La substance la plus dure connue à ce jour. Résistance supérieure à l'abrasion, mais aussi haute affinité chimique pour le fer, qui se traduit par un mauvais usage de l'acier. Il est utilisé là où les matériaux abrasifs porteraient autre chose. Extrêmement fragile. Un diamant soumis à une température de plus de 650 ° se transforme en un vulgaire morceau de graphite… Utilisé presque exclusivement sur les outils de tournage, bien qu'il puisse être utilisé comme revêtement sur de nombreux types d'outils. Les arêtes vives ne sont généralement pas recommandées.

6- Lubrifiants

Lubrifiants ou liquides de refroidissement sont des liquides et des gaz appliqués à l'outil et à la pièce à usiner pour faciliter les opérations de coupe.

Propriétés des lubrifiants :

Un lubrifiant doit avoir les propriétés suivantes:
1. Haute absorption de chaleur pour absorber facilement la chaleur développée.
2. Bonnes qualités lubrifiantes pour produire un faible coefficient de frottement.
3. Point d'éclair élevé pour éliminer le risque d'incendie.
4. Stabilité afin de ne pas oxyder dans l'air.
5. Neutre afin de ne pas réagir chimiquement.
6. Inodore afin de ne pas produire une mauvaise odeur même lorsqu'il est chauffé.
7. Inoffensif pour la peau de l'opérateur.
8. Inoffensif aux roulements.
9. Non corrosif pour le travail ou la machine.
10. Transparence afin que l'action de coupe de l'outil puisse être observée.
11. Faible viscosité pour permettre le libre écoulement du liquide.
12. Prix bas pour minimiser le coût de production.

Le type de lubrifiants à utiliser dépend du matériau de travail et des caractéristiques du procédé d'usinage. Ils sont classés en sept groupes principaux qu'ils sont comme suit:

- Eau
- Huiles solubles
- Huiles droites
- Huiles mixtes
- Huile chimique-additive
- Composants chimiques
- Lubrifiants solides

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