Quid des outils coupants dans les applications de fabrication additive en usinage

En plein essor, l’impression 3D va bouleverser l’usage des centres CN et aura un impact significatif sur l’ensemble des méthodes de production dans les usines intelligentes de demain. Le point dans cet article qui met en avant une grande campagne d’innovation menée par le carburier Iscar.

En métallurgie, la fabrication additive se révèle être une méthode efficace et rapide pour la production de pièces précises, complexes. L’impression 3D permet d’obtenir des prototypes précis et de réduire leur temps de production. Très proche de la forme finale recherchée, l’usinage avec un enlèvement minimum de matière finira celle dont la précision et l’état de surface sont primordiaux.

Les méthodes d’impression 3D ne sont donc pas un substitut à l’usinage CN mais restent bien complémentaires. Les process de fabrication additive sont de plus en plus intégrés dans les machines modernes combinant la coupe précise multi-axes et l’impression 3D. La croissance de cette technologie dédiée à la réalisation de pièces impacte le monde des outils coupants. Les fraises sont plus spécifiquement concernées, et doivent répondre à des exigences particulièrement strictes en termes d’efficacité, de précision et de fiabilité, des atouts majeurs incontournables pour un enlèvement de matière maîtrisé.

Obtenir un parfait état de surface en une seule passe

Lorsque les surépaisseurs d’usinage sont faibles, maintenir les taux d’enlèvement de matière exige des avances et des vitesses élevées possibles grâce à l’usinage grande vitesse. Les fraises doivent être équilibrées afin de conserver une coupe stable et constante tout en minimisant le nombre de passes. Des outils ultra précis permettent d’obtenir un parfait état de surface en une seule passe. Ainsi, les fraises en carbure monobloc, les assemblés d’outils avec embouts de fraisage interchangeables et les fraises de précision à plaquette unique représentent le premier choix pour la réalisation précise et productive de formes complexes.

Prenant en compte les composants additifs dans le travail des métaux, Iscar a élargi son offre de fraises multi dents en carbure monobloc, redéfinissant ainsi la stratégie de développement des gammes de ses produits pour une réelle réduction des coûts. 

De parfaites solutions de finition

La campagne d’innovations Neologiq ­Iscar propose des fraises dotées d’arêtes de coupe à segments d’arc dites « tonneaux  » ou lenticulaires. Ces fraises développées pour l’usinage 5 axes de profils complexes à grande vitesse offrent de parfaites solutions de finition. On retrouve les arêtes « tonneaux » et lenticulaires dans la conception de fraises à plaquette unique indexable couvrant la plupart des diamètres nominaux. Ces profils se retrouvent logiquement dans la gamme Multi-Master d’Iscar, des assemblés d’outils à embouts interchangeables qui combinent les avantages des outils monoblocs et à plaquettes.

Malgré les limites des propriétés anisotropes des produits imprimés, il existe un exemple qui illustre parfaitement la synergie entre l’impression 3D et l’usinage CN : la fabrication de fraises à plaquettes spéciales. L’impression 3D permet un bond en avant dans la conception d’outils, optimisant la configuration des corps de fraises, notamment pour la réalisation de surfaces intérieures et des canaux de lubrification plus précisément localisés.

Les ingénieurs R&D d’Iscar considèrent la fabrication additive comme un outil puissant dans la recherche de solutions adaptées au développement de nouveaux produits et de produits spéciaux, dans le cadre d’une démarche éco-responsable. La principale avancée concerne l’impression 3D de plaquettes carbure. La production de prototypes de plaquettes à partir de méthodes additives ne nécessite aucune matrice et permet d’étudier de nombreuses options de conception des plaquettes. Cette technologie réduit considérablement le temps de développement, les coûts de production et les déchets. 

EQUIP PROD – N°150 Mars 2024