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Auteur(s)
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Christian TROMBERT : Docteur en métallurgie - Responsable section Usinabilité - Centre de recherche d’Ugine CRU
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Le marché mondial des produits longs (billettes, fil machine, barres) en acier inoxydable s’élève aujourd’hui à près de deux millions de tonnes. Plus de la moitié de ces produits verront au cours de leur mise en forme au moins une opération d’usinage. Cet usinage peut être limité, entre autre pour les pièces forgées, mais il est aussi parfois très important, c’est le cas des pièces mécaniques. Ainsi, dans le décolletage, les coûts d’usinage sont à l’origine de la plus grande partie des coûts de revient des pièces finies et nous arrivons alors au paradoxe suivant : l’usinabilité se situe parmi les propriétés les plus importantes exigées des produits longs aciers inoxydables.
Cette usinabilité met en jeu plusieurs paramètres : bien sûr le matériau lui-même, mais aussi la machine sur laquelle le matériau va être transformé, les outils de coupe, le lubrifiant, pour ne citer que les paramètres les plus immédiats. Nous connaissons une évolution rapide de tous ces paramètres, en particulier du matériau, à tel point que la mauvaise réputation des aciers inoxydables en usinabilité devient de plus en plus injustifiée.
Nous rappellerons, dans une première partie, quelques définitions concernant l’usinabilité, ses critères d’appréciations et les diverses techniques d’usinage. Puis nous étudierons l’influence des propriétés physiques et métallurgiques du matériau sur son usinabilité, en prenant en compte les paramètres liés à la matrice et le rôle des inclusions. Enfin, nous reviendrons sur les outils de coupe pour montrer les perspectives nouvelles apportées par leur évolution rapide.
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Usinabilité − Aspects généraux
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4. Conclusion : des progrès continuels
Nous l’avons vu, tous les paramètres intervenant lors de la coupe connaissent aujourd’hui une évolution rapide.
D’une part, les machines permettent d’atteindre des vitesses de coupe élevées tout en intégrant de plus en plus de fonctionnalités et en réduisant les temps morts grâce aux commandes numériques.
D’autre part, les outils en carbure connaissent un développement important, avec des performances en permanence améliorées. Les progrès dans les géométries de brise-copeaux permettent une meilleure maîtrise du copeau, l’amélioration des substrats et des revêtements assure l’emploi de ces outils à des vitesses élevées.
Enfin, aux voies traditionnelles d’amélioration de l’usinabilité, vient s’ajouter le contrôle des oxydes. Cette nouvelle voie a l’énorme avantage de ne dégrader aucune des autres propriétés du matériau et d’être synergique avec la voie traditionnelle d’addition de soufre.
Son efficacité est d’autant meilleure que les vitesses de coupe seront élevées, ce qui sera de plus en plus pratiqué vue l’évolution des machines et des outils.
Le savoir-faire d’Ugine-Savoie, traduit dans le procédé et les nuances UGIMA est lui aussi en permanence amélioré et étendu.
Ainsi, ces nuances UGIMA ont connu et continuent à suivre un fort développement.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - VILNAT (M.) - Tournage : laser et jet d’eau en renfort, - Rev. Tech. mai 1993, p. 50 à 54.
-
(2) - HERITIER (B.) and al - Turning at Increasing Spead : a Convenient Method of Assess Machinability, - Proceedings of conference. Rosemont Illinois, sept. 92, ASM.
-
(3) - STELLRAM - * - Rapport interne Ugine-Savoie/STELLRAM.
-
(4) - BAYOL (J.), BIGNOLAIS (G.) - Usinage des aciers inoxydables : étude du tournage avec outils en carbure de tungstène revêtus, - Machines production, no 562, sept. 91, p. 21 à 30.
-
(5) - BLETTON (O.) - Usinabilité des aciers inoxydables, - Les Aciers Inoxydables, Les éditions de physique, 1990.
-
(6) - TAY (A.A.O.) - A review of methods of calculating machining temperature, - Journal of materials and processing technology,...
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