Comment les nouvelles plaquettes en carbure permettront-elles la durabilité dans le tournage de l'acier ?

Selon les 17 objectifs mondiaux de développement durable définis par les Nations Unies (ONU), les fabricants doivent minimiser leur impact environnemental tout en allant plus loin que la simple optimisation de la consommation d'énergie. Bien que la RSE soit importante pour les entreprises, Sandvik Coromant estime que les fabricants gaspillent entre 10 % et 30 % de matière dans leurs processus d'usinage, avec une efficacité d'usinage typique inférieure à 50 %, qui inclut les phases de conception, de planification et de découpe.

Alors, que peuvent faire les fabricants ? Les objectifs de l'ONU recommandent deux voies principales qui tiennent compte de facteurs tels que la croissance démographique, les ressources limitées et l'économie linéaire. La première consiste à relever ces défis grâce à la technologie. Les concepts de l'industrie 4.0 tels que les systèmes cyber-physiques, le Big Data ou l'Internet des objets (IoT) sont fréquemment cités comme étant la voie à suivre pour les fabricants cherchant à réduire les déchets. Cependant, cela ne tient pas compte du fait que la plupart des fabricants n’ont pas encore appliqué de machines modernes dotées de capacités numériques à leurs opérations de tournage de l’acier.

La plupart des fabricants sont conscients de l'importance du choix de la nuance de plaquette pour rendre le tournage de l'acier plus efficace et plus productif ; et comment cela affecte les performances globales et la durée de vie de l'outil. Cependant, nombreux sont ceux qui ratent une astuce en ne prenant pas en compte l'ensemble du concept d'outillage ; tout, des plaquettes avancées aux porte-outils en passant par les solutions numériques faciles à adopter. Chacun de ces facteurs peut contribuer à rendre le tournage de l’acier plus durable en réduisant la consommation d’énergie et en minimisant les déchets.

Les fabricants sont confrontés à un certain nombre de défis dans leurs opérations de tournage d’acier. Il s'agit notamment d'obtenir plus de pièces par bord à partir d'un seul insert ; augmentation des taux d'enlèvement de métal ; réduire les temps de cycle ; optimiser les niveaux de stocks ; et, bien sûr, en minimisant le gaspillage de matériaux. Et s’il existait un moyen de relever tous ces défis, mais globalement orienté vers une plus grande durabilité ? Une façon de réduire la consommation d’énergie consiste à réduire les vitesses de coupe. Les fabricants peuvent maintenir leur productivité en augmentant proportionnellement la vitesse d'avance et la profondeur de coupe. En plus d'économiser de l'énergie, cela se traduit également par une durée de vie plus longue de l'outil. Dans les processus de tournage de l'acier, Sandvik Coromant a constaté qu'une augmentation moyenne de la durée de vie de l'outil de 25 %, combinée à des performances fiables et prévisibles, peut minimiser le gaspillage de matière, tant de la pièce que de la plaquette.

Le bon choix de qualité de plaquette contribue dans une certaine mesure à y parvenir. C'est pourquoi Sandvik Coromant ajoute à sa gamme deux nouvelles nuances de carbure de tournage en P, désignées GC4415 et GC4425. La nuance GC4425 offre une résistance à l'usure, une résistance à la chaleur et une ténacité améliorées, tandis que la nuance GC4415 est conçue pour compléter la nuance GC4425 lorsque des performances améliorées et une plus grande résistance à la chaleur sont nécessaires. Il est important de noter que les deux nuances peuvent être utilisées avec des matériaux résistants comme l'Inconel et les nuances d'acier inoxydable non allié ISO-P qui sont particulièrement complexes et résistantes à la machine. La bonne nuance peut aider à usiner un plus grand nombre de pièces dans le cadre de processus de production en série et/ou par lots.

La nuance GC4425 offre une sécurité de processus extrêmement élevée grâce à sa capacité à conserver une ligne de bord intacte. Étant donné que la plaquette peut fournir plus de pièces par arête, moins de carbure est consommé pour usiner le même nombre de composants. De plus, les plaquettes aux performances constantes et prévisibles évitent d’endommager la pièce, ce qui minimise le gaspillage de matière. Ces deux avantages réduisent la quantité de ferraille produite.

De plus, avec le GC4425 et le GC4415, le substrat et le revêtement de l'insert ont été développés pour mieux résister aux températures élevées. Cela réduit l'effet provoquant une usure excessive et, par conséquent, le matériau est hautement capable de maintenir la ligne de bord de la plaquette à des températures plus élevées.

Cependant, les fabricants devraient également envisager d'utiliser du liquide de refroidissement avec l'insert. Si vous utilisez un outil doté d'un liquide de refroidissement excessif et insuffisant, la désactivation du liquide de refroidissement excessif peut être bénéfique dans certaines opérations. Les fonctions principales du fluide de coupe sont l'évacuation des copeaux, le refroidissement et la lubrification entre l'outil et la matière de la pièce. S'il est appliqué correctement, il maximisera le rendement, augmentera la sécurité des processus et améliorera les performances de l'outil et la qualité des composants. L'utilisation de porte-outils dotés d'un liquide de refroidissement interne peut également améliorer la durée de vie des plaquettes.