Des fraises titane pour une technologie d’usinage de pointe dans le secteur aérospatial

Déjà bien implanté dans le secteur aéronautique et spatial avec différentes gammes d’outils utilisées pour les usinages des constructeurs et sous-traitants, Horn profitera du Siane pour présenter de nouvelles solutions d’outils particulières destinées à l’usinage du titane.

Pour l’usinage de matériaux à base de titane, tels que le Ti6Al4V, Horn a développé une gamme d’outils destinés à répondre aux plus grands problèmes posés par l’usinage du titane au moyen de tranchants affûtés, d’angles de coupe positifs, d’angles de dépouille importants et de tranchants polis. Pour ses fraises en carbure monobloc destinées à l’usinage du titane dans l’ingénierie aérospatiale et la technique médicale, le carburier a mis au point le matériau de coupe TSTK qui présente des propriétés tribologiques de bon niveau, une résistance élevée à la température et une faible introduction de la chaleur dans le substrat, autrement dit un vrai bouclier thermique. Un aspect important supplémentaire à considérer lors du développement des fraises à queue en carbure monobloc a été le suivant : la configuration des fraises à queue avec une division et un angle de torsion différents. Cela a permis de réduire les vibrations et d’obtenir un processus de coupe plus fluide et plus discret. Lors de l’usinage du titane, il est indispensable d’utiliser une quantité suffisante de fluide de coupe.

La gamme Titane de Horn inclut une gamme complète de fraises en carbure monobloc en versions à quatre et cinq dents, pour des dimensions de 2 à 20 mm de diamètre et de 2 x D ou 3 x D.

Des composants de structure pour l’aérospatiale

Intégrés en proportion de 15 à 20 %, les composants de titane et d’alliages de titane utilisés dans la construction d’aéronefs correspondent aujourd’hui au double de ceux de la génération précédente. Environ 80 % des applications du titane sont attribuées au secteur de l’aérospatial. Les composants de titane constituent généralement la structure du fuselage et le profil des ailes. Ils apparaissent également dans l’empennage, le train d’atterrissage, les volets d’atterrissage et de freinage, les cadres de porte, les supports transversaux et les sièges.

L’usinage de ces éléments de structure est habituellement réalisé avec un taux d’enlèvement supérieur à 95 %, souvent à partir de pièces brutes forgées. Le processus de forgeage entraîne des tensions propres au niveau de la pièce. Pendant le fraisage de ces composants de structure, ces tensions propres sont considérablement modifiées par le taux d’enlèvement élevé, entraînant une déformation du composant long et fin. Une fois la pièce retirée de la table d’usinage, des déformations allant jusqu’à quelques millimètres peuvent encore se produire.

Les difficultés impliquées par l’usinage du titane et la quantité croissante des composants constitués de ce matériau ne représentent qu’une partie de la problématique globale. L’autre problématique réside dans l’introduction d’alliages plus modernes. Outre l’alliage Ti6Al4V conventionnel utilisé dans la construction d’aéronefs, le nouveau matériau Ti5553 (Ti5Al5V5Mo3Cr), avec sa résistance de 1400 N/mm² et ses propriétés particulièrement contraignantes en matière d’usinage, prend peu à peu de l’importance dans le secteur.

Horn sera présent sur le salon Siane sur le stand 6V21 (hall 6)

N° 81 Octobre 2016