Fraisage HSC (High Speed Cutting) - À grande vitesse vers le succès

L’usinage de l’aluminium requiert un outil en spirale avec de larges goujures. Dans ce cas, une fraise à 2 dents avec angle d'hélice d’environ 45° se révèle avantageuse. L’outil doit présenter un angle de coupe de 15°-20° ainsi qu’un angle de dépouille de 10°-12°. Si la machine utilisée a une puissance de broche réduite, des avances linéaires réduites ou des rainures profondes à réaliser, on privilégie l’utilisation d’un outil en spirale à une seule dent. Avec une vitesse de coupe moyenne d’env. 2 000 m/min, une durée de vie de 500 m peut aisément être obtenue.

L’usinage du cuivre et d’alliages de cuivre requiert les mêmes outils que pour la coupe d’aluminium. Les valeurs d’avance par dent s’élèvent entre 0,02 et 0,4 mm en fonction de la composition de l’alliage.

Le cuivre pur ne doit être fraisé qu’à l’aide d’une arête de coupe rectifiée de manière très précise pour éviter les arêtes rapportées.
Dans ce cas, le fraisage en avalant est préférable au fraisage en opposition. Ici, l’utilisation d’outils en céramique est avantageuse puisqu’il est possible d’atteindre des vitesses de coupe jusqu’à 10 fois supérieures.

Lors de la coupe de matières plastiques renforcées par fibres, l’usinage HSC convient parfaitement puisque les forces de coupe diminuent fortement lorsque la vitesse de coupe augmente, et les vitesses d’avance élevées permettent d’éviter le délaminage en bord de pièce. L’évacuation de l’énergie de coupe dans les copeaux soumet le matériau de la pièce à une contrainte thermique minimale.

Matériaux CFRP (Plastiques renforcés par fibres de carbone) et GRP (Plastiques renforcés par fibres de verre)

Si possible, la fibre doit être usinée en fraisage en opposition et perpendiculairement à celle-ci plutôt que parallèlement. Toutefois, seuls des outils diamant polycristallins fournissent des résultats satisfaisants à bons. La plage de coupe optimale s’élève à env. v_c = 4500 m/min et v_f à 30 m/min. L’outil doit présenter un angle de coupe d’env. 5° et un angle de dépouille latérale de 10°.

Matériaux ARP (Plastiques renforcés par fibres d'aramide)

Puisque les fibres transmettant la force doivent ici être coupées, il convient de privilégier des arêtes de coupe affutées et une géométrie similaire à celle utilisée pour l’usinage des métaux tendres. Les outils classés dans le groupe ISO K offrent les meilleurs résultats. La plage optimale est avec une vitesse de coupe de 2000 m/min à 3000 m/min et une vitesse d’avance de
10 m/min à 15 m/min.

Lors du fraisage haute vitesse de l’acier, il est possible, avec une vitesse de coupe de 750 m/min, d’obtenir une durée de vie de
20–25 m. Les plages de vitesse de coupe de 500 m/min à 1500 m/min peuvent être parfaitement atteintes avec des fraises en carbure monobloc de la classe ISO P. Le fraisage HSC a fait ses preuves, notamment dans la fabrication de moules et d’outils, où des moules complexes sont généralement produits avec des fraises hémisphérique par procédé de balayage.

Les vitesses d’avance et de coupe élevées permettent ici d’atteindre des améliorations considérables en matière de temps et de qualité des surfaces. Il a été démontré qu’un angle de coupe constant (0°) permet d’obtenir une amélioration de la durée de vie lorsque l’angle de dépouille latéral et l’avance augmentent.

L’angle de dépouille latérale optimal se situe à env. 12°-20°. Les outils à denture droite avec coupe-au-centre se sont avérés optimaux dans la fabrication d’outils et de moules pour des raisons de stabilité. Il convient de cibler des avances de 0,3 à 0,7 mm, le fraisage en avalant et
une coupe à sec, la vitesse de coupe devant être comprise entre 500 m/min et 1500 m/min.

L’usinage de la fonte est possible avec des outils en carbure monobloc dont l’angle de coupe doit s’élever entre 0° et 6° et l’angle de dépouille latérale de 12°. La présence de revêtement sur les outils est impératif. Il convient ici de veiller à ce que la formation de multiples fissures transversales du revêtement soit maintenue aussi faible que possible grâce à l’entrée et la sortie en douceur dans et hors du matériau.

Avec des vitesses de coupe de 1000 m/min, le taux d'enlèvement copeaux peut augmenter d’un facteur de 10, par ex. avec GG 25. La durée de vie s’élève à env. 20 m par arrête de coupe et la qualité de surface correspond à celle de la rectification. La durée de vie peut être augmentée lorsque l’avance est relativement élevée, c’est-à-dire une avance à la dent d’env. 0,3 à 0,4 mm.

L’avantage de l’usinage du graphite repose non seulement sur les faibles forces de coupe, mais également sur les copeaux sous forme de poussière. Les copeaux doivent être extraits du procédé de coupe le plus rapidement et complètement possible, car la durée de vie de l’outil dépend dans une large mesure de l'extraction de la poussière des copeaux. Pour contrer l’effet de ponçage, nos fraises pour le graphite ont un revêtement diamant.

Ce revêtement ultra dur compense de manière optimale l’usure abrasive, permettant de prolonger la durée de vie de l’outil. Pour améliorer l’évacuation des copeaux, l’usinage doit être effectué en avalant.