La pointe des revêtements d’outils

Des changements progressifs mettent en évidence les progrès récents à la suite de graves défis liés à la chaîne d’approvisionnement

Compte tenu de la fragilité de la chaîne d’approvisionnement, les changements sont inévitables mais pas universels, et certains sont plus touchés que d’autres. Aucune industrie n'est à l'abri, mais le secteur de l'outillage et ses besoins en métaux de haute qualité, en terres rares et en gaz exotiques et conventionnels peuvent être particulièrement exposés aux ruptures de fournisseurs.

Cela a conduit à des progrès continus dans les technologies d'outillage, bien que pour la plupart progressifs, ce qui à son tour entraîne des innovations similaires parmi les fournisseurs de revêtements. En outre, l’importance d’une qualité améliorée et de relations solides a renouvelé l’intérêt pour le développement durable et accéléré l’innovation interne. Autre tendance : une plus grande personnalisation.

CemeCon Inc., Big Flats, NY, répond à davantage de demandes de revêtements spécifiques à des applications en fonction des besoins des clients. Et cette tendance devrait s’accentuer dans les années à venir.

« Certes, il existe encore des outils standard – c'est en quelque sorte le fondement de l'industrie de l'outillage – mais les fabricants d'outils reçoivent des demandes de géométries uniques pour des applications spéciales », a déclaré Ryan Lake, directeur commercial. « Les utilisateurs finaux proposent de nouveaux alliages et de nouveaux défis. Et nous devons déterminer comment continuer à optimiser nos produits pour ces (applications) spéciales.

Ce changement s'applique à la large gamme d'épaisseurs de revêtement proposée par l'entreprise, qui, selon elle, couvre plus de 80 % des applications. « Alors maintenant, il s'agit de savoir comment optimiser nos revêtements en termes d'épaisseurs, de prétraitements et de nettoyage pour aider nos clients à répondre à ces besoins particuliers ? Lac ajouté.

Ben Johnson, directeur de production de l'usine Sandvik Coromant de Westminster, Caroline du Sud, voit le marché passer du dépôt chimique en phase vapeur (CVD) au dépôt physique en phase vapeur (PVD), puis inverser la tendance en raison des améliorations du CVD et des changements dans les revêtements d'oxyde. En conséquence, a-t-il déclaré, Sandvik « investit de manière significative dans la recherche et le développement pour développer des équipements qui nous donnent un avantage concurrentiel grâce auquel nous pouvons développer nos propres revêtements ».

Selon Johnson, le premier type de four CVD nouvellement développé est déployé dans certaines unités de production. « Il utilise une pression ultra-basse et offrira de nouvelles capacités, en particulier pour la demande que nous avons constatée avec le revêtement texturé en CVD », a-t-il poursuivi.

Les matériaux à haute résistance, les environnements difficiles et les exigences exigeantes des applications aérospatiales et de défense sont bien documentés.

Mais désormais, ces exigences s'étendent à d'autres marchés, tels que l'automobile et l'énergie, a noté Osny Fabricio, responsable des outils de coupe chez Oerlikon Balzers Ltd, basée au Liechtenstein.

"Nous parlons d'alliages à haute température comme le titane et l'Inconel, ce qui n'est pas nouveau", a déclaré Fabricio. « Mais nous constatons également une tendance sur les sites d'usinage à appliquer des stratégies de parcours d'outils plus sophistiquées pour maximiser le MRR (taux d'enlèvement de métal).

« En parallèle, poursuit-il, les outilleurs peuvent désormais proposer des géométries plus complexes tout en améliorant les performances de l'outil grâce au nombre de goujures, aux angles d'hélice optimisés et à une meilleure évacuation des copeaux. Et à mesure que le marché évolue dans cette direction, les revêtements PVD évoluent dans la même direction, mais à une vitesse plus élevée, tout en offrant une variété de solutions haut de gamme hautes performances, avec cohérence et qualité.

Les vitesses de fabrication augmentent et les géométries de découpe du titane deviennent de plus en plus complexes. Pour suivre le rythme, a déclaré Fabricio, les substrats évoluent avec ces nouvelles géométries, de nouvelles stratégies d'usinage CAO et FAO sont introduites et les revêtements donnent à ces outils la capacité de fonctionner plus rapidement, de minimiser l'usure et de pouvoir démarrer et terminer les coupes. avec un seul outil.

Le nouveau four de Sandvik, fonctionnant à des pressions ultra-basses, permet davantage de variations de température, a déclaré Johnson, et « pourrait améliorer la cohérence et la qualité des produits que nous fabriquons.

« Plus nous pouvons réduire les variations, plus la prévisibilité augmente pour le client en termes de performances », a-t-il ajouté. « Lorsque vous êtes une entreprise à volume élevé comme la nôtre, produisant des millions de plaquettes, si nous pouvons, d'un point de vue statistique, réduire la variabilité des produits et accroître la confiance du client dans le produit qu'il utilise, cela renforce la fidélité des clients, améliore les relations et offre une meilleure expérience client globale.