Les outils en carbure revêtu présentent les avantages suivants :
(1) Le matériau de revêtement de la couche superficielle présente une dureté et une résistance à l'usure extrêmement élevées. Comparé au carbure cémenté non revêtu, le carbure cémenté revêtu permet d'utiliser des vitesses de coupe plus élevées, améliorant ainsi l'efficacité d'usinage, ou d'accroître considérablement la durée de vie de l'outil à vitesse de coupe égale.
(2) Le coefficient de frottement entre le matériau revêtu et le matériau usiné est faible. Comparé au carbure cémenté non revêtu, l'effort de coupe du carbure cémenté revêtu est réduit, et la qualité de la surface usinée est meilleure.
(3) Grâce à ses excellentes performances globales, la lame en carbure revêtue offre une plus grande polyvalence et un champ d'application plus vaste. La méthode de revêtement du carbure cémenté la plus courante est le dépôt chimique en phase vapeur à haute température (HTCVD). Le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PCVD) est également utilisé pour revêtir la surface du carbure cémenté.
Types de revêtement des fraises en carbure cémenté :
Les trois matériaux de revêtement les plus courants sont le nitrure de titane (TiN), le carbonitrure de titane (TiCN) et l'aluminure de titane (TiAIN).
Le revêtement en nitrure de titane permet d'accroître la dureté et la résistance à l'usure de la surface de l'outil, de réduire le coefficient de frottement et la formation d'arêtes rapportées, et d'allonger sa durée de vie. Les outils revêtus de nitrure de titane sont adaptés à l'usinage des aciers faiblement alliés et des aciers inoxydables.
Le revêtement en carbonitrure de titane présente une surface grise, une dureté supérieure à celle du revêtement en nitrure de titane et une meilleure résistance à l'usure. Comparé au revêtement en nitrure de titane, l'outil revêtu de carbonitrure de titane permet d'usiner à des vitesses d'avance et de coupe plus élevées (respectivement 40 % et 60 % supérieures), et le taux d'enlèvement de matière est plus important. Les outils revêtus de carbonitrure de titane peuvent usiner une grande variété de matériaux.
Le revêtement en aluminure de titane est gris ou noir. Il est principalement appliqué sur la surface du manche en carbure cémenté. Il reste utilisable jusqu'à une température de coupe de 800 °C. Il est adapté à la coupe à sec à grande vitesse. Lors de la coupe à sec, les copeaux sont évacués par air comprimé. L'aluminure de titane convient à l'usinage de matériaux fragiles tels que l'acier trempé, les alliages de titane, les alliages à base de nickel, la fonte et les alliages d'aluminium à haute teneur en silicium.
Application du revêtement sur une fraise en carbure cémenté :
Les progrès réalisés dans le domaine du revêtement d'outils se reflètent également dans l'intérêt pratique du nanorevêtement. Ce procédé consiste à déposer des centaines de couches de matériau d'une épaisseur de quelques nanomètres sur le matériau de base de l'outil. La taille extrêmement réduite de chaque particule du matériau de nanorevêtement induit des joints de grains très longs, ce qui confère au matériau une dureté, une résistance et une ténacité à la rupture élevées à haute température.
La dureté Vickers du nano-revêtement peut atteindre HV2800 à HV3000, et sa résistance à l'usure est améliorée de 5 % à 50 % par rapport aux matériaux micronisés. À ce jour, selon les données disponibles, 62 couches d'outils revêtues de couches alternées de carbure de titane et de carbonitrure de titane, ainsi que 400 couches d'outils nano-revêtus de TiAlN-TiAlN/Al₂O₃, ont été développées.
Comparé aux revêtements durs ci-dessus, le sulfure (MoS2, WS2) déposé sur l'acier rapide est appelé revêtement mou, qui est principalement utilisé pour la découpe d'alliages d'aluminium à haute résistance, d'alliages de titane et de certains métaux rares.
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Date de publication : 22 septembre 2021
