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L’usinage de trous dans l’aluminium est un process essentiel qui a un impact sur la fonctionnalité, l’intégrité structurelle et les performances des pièces en aluminium, en particulier dans des secteurs tels que l’e-mobilité. Pour que ce process soit performant et donne des résultats de qualité, les fabricants doivent relever des défis spécifiques tels que les arêtes rapportées ou les bavures excessives. Dans cet article, Robert Smith, Offer Manager pour l’usinage de trous et les composites au sein de la division Outils rotatifs monoblocs du spécialiste des outils de coupe Sandvik Coromant, donne des conseils et astuces pour réussir l’usinage de trous dans l’aluminium.

Les propriétés recherchées de l’aluminium, telles que sa faible densité, son rapport poids/résistance élevé et sa résistance à la corrosion, en font un matériau de choix pour plusieurs applications, dont l’e-mobilité. Cependant, l’usinage de l’aluminium n’est pas sans difficultés, l’une d’entre elles étant la réalisation de trous.

La précision de l’usinage de trous est tout aussi importante pour obtenir un assemblage optimal, une bonne fonctionnalité et une bonne durabilité des pièces en aluminium. Par exemple, dans le secteur de l’e-mobilité, des trous précis permettent de fixer solidement les supports de batterie, les carters de moteurs électriques et les raccords et contribuent à garantir une conductivité électrique et une stabilité mécanique optimales. La réalisation de trous précis et fiables dans l’aluminium présente des défis uniques, principalement liés à la sécurité du process, aux arêtes rapportées et aux bavures excessives.

Les arêtes rapportées se forment lorsque la matière de la pièce se ramollit pendant le perçage, ce qui la fait adhérer au foret et entraîne un mauvais état de surface ainsi qu’une éventuelle usure de l’outil. Les bavures excessives sont des arêtes rugueuses indésirables qui se forment autour du trou percé et qui nuisent à la qualité et à la fonctionnalité du produit final. La première étape vers la mise en œuvre de stratégies efficaces d’usinage de trous consiste à identifier ces défis.

Limiter les arêtes rapportées, réduire les bavures

Pour limiter les arêtes rapportées lors de l’usinage de trous dans l’aluminium, il faut choisir les bons outils de coupe et les bonnes géométries. Des outils de conception spécifique associés à des revêtements spécialement adaptés peuvent limiter les arêtes rapportées. Il est aussi essentiel de choisir la nuance de foret et le revêtement appropriés. Sandvik Coromant propose des solutions avancées telles que les revêtements en carbone de type diamant (DLC), qui préservent l’arête de coupe vive nécessaire à l’usinage de trous dans l’aluminium.

Autre aspect essentiel de l’usinage de trous : la réduction des bavures. La formation de bavures peut être limitée grâce à des vitesses d’avance élevées et à l’utilisation d’outils spécifiques. Il est essentiel de bien comprendre les caractéristiques des différents alliages d’aluminium pour réussir à percer des trous. Les alliages d’aluminium à forte teneur en silicium, par exemple, présentent une résistance, une dureté et une stabilité thermique accrues.

Généralement, la conception d’une nouvelle chaîne de production automobile implique une approche clé en main. Cela permet de s’assurer que la chaîne de production a été conçue pour répondre à des objectifs spécifiques, par exemple la production de 1 000 pièces par quart de travail. Une fois que tout a été mis en place dans l’usine, il peut être difficile de procéder à des ajustements importants ou à des modifications à un stade ultérieur du processus de production.

C’est pourquoi Sandvik Coromant accompagne souvent ses clients dès les premières étapes d’un projet, en collaboration avec le constructeur de la machine-outil, afin de s’assurer que l’outil de coupe est adapté non seulement à la machine, mais aussi à l’ensemble de la chaîne de production. Si les constructeurs automobiles sont déjà bien informés dans leurs domaines respectifs, il est utile que des experts en outils de coupe leur proposent de nouveaux concepts.

Parmi ces concepts citons le fraisage indexable, un process d’usinage utilisant des plaquettes remplaçables pour les opérations de fraisage, ou des technologies innovantes comme la nouvelle nuance en carbone dur (DLC) de Sandvik Coromant qui offre des performances supérieures à celles des revêtements en diamant véritable qui sont beaucoup plus épais et peuvent diminuer la netteté de l’arête de coupe.

Données de coupe optimisées

La vitesse de coupe, le taux d’avance et la géométrie de l’outil ont un impact direct sur l’efficacité et la qualité de l’usinage de trous dans l’aluminium. Ces paramètres doivent être ajustés en fonction de l’application spécifique, des propriétés du matériau et du résultat souhaité. Une collaboration avec les fabricants d’outils pour bénéficier de leur expertise peut aider à déterminer les paramètres les plus appropriés pour un usinage de trous performant et de qualité.

C’est pourquoi Sandvik Coromant propose une gamme de solutions optimisées pour l’usinage de trous dans l’aluminium, dont le CoroDrill® 860-NM.

Le CoroDrill® 860-NM est spécialement conçu pour l’usinage de l’aluminium et présente des caractéristiques de conception et des avantages de performance exceptionnels. Avec un diamètre allant de 3.0 à 20.0 mm et une profondeur de perçage de 3 à 8 fois le diamètre, il offre une grande polyvalence pour de nombreuses applications. L’outil est doté d’un arrosage par l’intérieur pour une évacuation efficace des copeaux et une durée de vie de l’outil prolongée.

De son côté, CoroTap® 100 et 400-N est une gamme de produits optimisée et performante, conçue pour des applications de coupe et de taraudage par déformation ISO-N. On trouve notamment le CoroTap® 100, doté d’une goujure droite et d’un revêtement durable, qui répond parfaitement aux exigences de productivité élevée et de sécurité des process dans les applications de trous borgnes et débouchants. Ses performances de coupe élevées lui permettent d’obtenir des résultats fiables.

Le CoroTap® 400 est un outil optimisé de taraudage par déformation disponible dans les substrats HSS-E et carbure monobloc. Il permet de réaliser un filetage par déformation performant et précis. Les CoroTap® 100 et 400 offrent tous deux une productivité accrue et une plus grande sécurité des process, c’est pourquoi l’industrie automobile les plébiscite pour l’usinage de l’aluminium.

Un usinage de trous performant et de qualité dans l’aluminium contribue à la réussite de la fabrication de pièces en aluminium dans des secteurs tels que l’e-mobilité. C’est en comprenant les défis, en mettant en œuvre les bonnes stratégies et en utilisant des outils et des revêtements avancés que les fabricants peuvent optimiser leur productivité, répondre aux exigences de l’industrie et maintenir leur avantage concurrentiel sur le marché.

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