CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES

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1 CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES 1. L Aperçu MiniTec tient dans ses stocks les arbres de précision pour des guidages linéaires de tous les diamètres. Nous tenons aussi en magasin un stock considérable de dimensions intermédiaires, de modèles spéciaux et de matériaux. Tous les paramètres de qualité sont conçus pour les applications optimales sur guidages linéaires. ^ Surface: Ra 0,15 µm bis 0,3 µm = Rz 1,25 µm bis 2,5 µm (Voir les pages suivantes pour d'autres détails) Tolérance de diamètre: jusqu'à 100 mm : h6 Chromage dur : h7 Pour les paliers linéaires SM pour application de haute précision : g6 (Voir les pages suivantes pour d'autres détails) Circularité: < 1/2 tolérance selon la norme DIN ISO (champ de tolérance) Rectitude : Matériaux: Standard < Ø 10 mm: < = 0,3 mm/m de Ø 10 mm à Ø 20 mm : < = 0,2 mm/m à partir de Ø 20 mm : < = 0,1 mm/m (Voir les pages suivantes pour d'autres détails) Acier trempe par haute fréquence Cf53 (1.1213) - HRC Arbres miniatures Ø 3 et Ø Cr6 (W-Nr ) - HRC X90 (W-Nr ) - HRC Arbres creux 100 Cr6 (W-Nr ) - HRC Matériaux spéciaux de résistance à cœur supérieure 42CrMo4 traité à chaud (W-Nr ) - HRC Arbres inox X46Cr13 (W-Nr ) - HRC X90CrMoV18 (W-Nr ) - HRC X105CrMo17 (W-Nr ) - HRC Arbres chromage dur Cf53 (W-Nr ) Epaisseur de couche de chrome: 0,008 à 0,015, Dureté de couche: HRC Les arbres de précision MiniTec sont protégés par un agent contre la corrosion. L'agent de protection doit être détaché avant l'utilisation. Arbres creux: Profondeur de extérieur intérieur Poids Longueur trempe Ø mm Ø mm kg/m max. mm mm , ,3-1, , ,4-1, , ,5-1, , ,6-1, , ,7-1, , ,9-2, , ,2-1,4

2 2. Arbres de précision d arbre Poids Longueur Profondeur de trempe ISO Deviation ISO g6 Deviation ø mm Kg/m max. mm mm sup. µm inf. µm sup. µm inf. µm h6 h7 3 0, Trempé à cœur , Trempé à cœur , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , * Profondeur de trempe [mm] DIN ISO Tolérances: ± 0,5 ** DIN Iso 286-2

3 Tolérances d'ajustement des arbres en acier (tolérances de diamètre) selon la norme DIN ISO Jusqu'à 6 mm : h6 Chromage dur : h7 Pour les paliers linéaires SM pour application de haute précision : g6 Des tolérances spécifiques comme p.ex. f7 sont possibles sur demande. Diamètre Classe de Classe de Classe de Classe de d'arbre tolérance tolérance tolérance tolérance ø mm h7 h6 g6 f7 3 +0/-10 +0/-6-2/-8-6/ /-12 +0/-8-4/-12-10/ /-15 +0/-9-5/-14-13/ /-18 +0/-11-6/-17-16/ /-21 +0/-13-7/-20-20/ /-25 +0/-16-9/-25-25/ /-30 +0/-19-10/-29-30/ /-35 +0/-22-12/-34-36/-71 BON À SAVOIR Les aciers résistants à la rouille et aux acides sont souvent désignés comme étant «INOXYDABLES». D'un point de vue métallurgique cependant, il n'existe pas d'acier qui soit à 100% inoxydable. Les aciers fins mis en œuvre par MiniTec peuvent être désignés comme étant peu sujets à la corrosion. Ce sont tout d'abord les composants d'alliages comme p.ex. la haute teneur en chrome et nickel, qui font que l'acier puisse être désigné comme de l'acier fin. Cependant, de tels aciers peuvent se corroder (rouiller) si p.ex. la teneur en chrome est faible. La corrosion peut également être ponctuelle lorsque p.ex. des composants de base (ferritiques) se trouvent en surface. De la corrosion par piqûres peut survenir en ces points. En outre, de la corrosion de surface (couche mince de rouille) peut se produire lorsque des matériaux moins nobles se trouvent à proximité immédiate de l'acier fin et qu'une grande part de ces composants ferritiques est transposée sur celui-ci (p.ex. via mouillage) ; ce type de corrosion ne se produit cependant qu'en surface et s'enlève aisément avec une huile anticorrosive. Lors de l'usinage d'aciers résistants à la rouille et aux acides à l'aide d'outils en acier de base (p.ex. outils en acier HSS), l'usure de ces outils peut entraîner la formation d'une couche due aux résidus de l'outil sur la surface de l'acier, cette couche entraînant par après de la corrosion de surface. Chez MiniTec, on met cepen dant en œuvre des outils céramiques ou en carbure monobloc (VHM) afin d'éviter autant que possible cet effet. Les arbres de précision en acier MiniTec sont protégés à l'aide dune huile anticorrosive. Enlevez cet agent protecteur avant la mise en place de l'arbre. Remarque : les (au début et à la fin de chaque longueur de fabrication) ne respectent PAS les cotes et ne sont PAS trempés, cela sur env. 200 mm.

4 CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES 3. Propriétés chimiques et physiques Nuance d acier Propriétés chimiques / application Propriétés chimiques N mat- Désig- Application Charge de allonge- carbone Silicium Manganese Phosphore Chrome Molyb- Dureté d. ériaux nation rupture ment à la dène surface [N/mm 2 ] rupture [C] [Si] [Mn] (P) (Cr) [Mo] [HRC] Acier revenu CF53 Arbres * ,50-0,15-0,40-0, standard, 0,57 0,35 0,70 **65-70 Chromage dur Cr6 Arbres - - 0,95-0,15-0,25-0,025 1, miniatures, 1,10 0,35 0,45 1,60 Arbres creux CrMo4 Matériaux * *10 0,38-0,40 0,60-0,035 0,90-0, spécial à 0,45 0,90 1,20 0,30 dureté de noyau accrue Aciers résistants à la rouille et aux acides* X46Cr13 Arbres peu 800-0,43-1,00 1,00 0,04 12, sujets à la 0,50 14,5 corrosion X90CrMoV18 Arbres peu 835-0,85-1,00 1,00 0,04 17,00-0, sujets à la 0,95 19,0 1,30 corrosion X105CrMo17 Arbres peu 915-0,95-1,00 1,00 0,04 16,00-0, sujets à la 1,20 18,0 0,80 corrosion *Source pour propriétés chimiques et physiques -> Code acier (valeurs pour aciers jusque16mm) **Couche de chrome

5 CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES 4. Propriétés des composants des alliages CARBONE [C] : Le carbone rend l'acier durcissable. Plus la teneur en carbone est élevée, plus la résistance et la trempabilité de l'acier augmentent et plus son allongement, sa malléabilité, sa soudabilité et son usinabilité (à l'aide d'outils à enlèvement de copeaux) diminuent. La résistance à la corrosion par l'eau, les acides et les gaz chauds n'est pratiquement pas influencée par le carbone. SILICIUM [Si] : Le silicium est déjà contenu dans tout acier vu que les minerais de fer contiennent déjà selon leur composition une part de silicium. Cependant, les aciers au silicium ne peuvent être désignés comme tels qu'à partir d'une teneur en Si > 0,40%. Le silicium accroît la résistance mécanique et la résistance à l'usure (aciers revenus Si-Mn) ; fort accroissement de la limite élastique, ce qui en fait un composant utile d'alliage pour les aciers à ressort. Une teneur élevée en Si agit de manière positive sur la résistance aux acides. MANGANÈSE [Mn] : Le manganèse augmente la trempabilité de l'acier. L'ajout de Mn augmente la limite élastique et la résistance, le Mn influe en outre positivement sur la malléabilité et la soudabilité, il augmente considérablement la profondeur de trempe. Soumis à des chocs, les aciers Mn sont hautement résistants à l'usure et leur noyau reste dur. MOLYBDÈNE [Mo] : Le molybdène améliore la trempabilité et réduit fortement la fragilité de revenu, par exemple avec des aciers Cr-Ni et des aciers Mn ; il favorise la formation de grains fins et influe positivement sur la soudabilité. Augmentation de la limite élastique, de la résistance mécanique et de la résistance à la corrosion. Une teneur élevée en Mo réduit la sensibilité à la corrosion par piqûres. CHROME [Cr] : Le chrome rend l'acier trempable à l'huile ou à l'air. Il augmente la trempabilité et améliore ainsi l'aptitude au revenu. La résilience diminue mais la dilatation ne diminue que peu. À mesure que leur teneur en chrome augmente, la soudabilité des aciers au chrome diminue. La charge de rupture augmente de N/mm par 1% Cr. Pour obtenir des aciers résistants à la corrosion, il faut une teneur minimale de 13% de chrome dissoute dans la masse de fond.

6 RÉSISTANCE À LA FLEXION 5. Flexion de l'arbre Pour analyser la flexion et son angle, il faut tenir compte des conditions d'utilisation particulières. Le tableau suivant reprend les conditions normales d'utilisation ainsi que les formules à appliquer. Typ de fixation Conditions particulières Formule de la flexion Formule de l angle de flexion 1 Fixé aux 2 Fixé aux 3 4 Lâche aux Fixé aux charchement uniform p charchement uniform p 5 Lâche aux Fixé aux Fixeé à une extrémité Fixeé à une extrémité charchement uniform p 9 Lâche aux 10 Fixé aux δ 1 = Flexion sur le point d'attaque de la charge, p = Charge répartie, δ max = Flexion max. (mm), a,b = Distance entre les points d'attaque de la charge, P = Charge ponctuelle (kfg), I = Longueur entre les fixations, i2 = Angle de flexion au point de fixation, I = Moment d'inertie géométrique (mm 4 ), M0 = Moment (Kgfmm), E = Module d'élasticité directe 2.1 x 10 4 (Kgf/mm 2 ), i1 = Angle de flexion au point d'attaque de la charge, C = 1/48 EI (Kgfmm -2 )

7 TRAITEMENT DE SURFACE 6. Surface trempée par induction Les arbres en acier MiniTec sont généralement trempés superficiellement par induction. Cela signifie que les arbres présentent sur leur périphérie une couche dure qui garantit une grande résistance à l'usure. Le noyau de ces arbres est doux. Ce traitement veille à ce que les arbres puissent mieux résister aux efforts de flexion ainsi qu'aux chocs, à la torsion et au rainurage. Cela entraîne de bonnes propriétés d'amortissement. La surface des arbres en acier est rectifiée et polie selon le système des classes de tolérance IT (champs de tolérance ISO) selon DIN ISO 286-2, offrant ainsi une compatibilité optimale avec les douilles MiniTec. La figure donnée en exemple ci-dessous montre l'évolution de la structure en périphérie. On y distingue clairement la couche périphérique trempée (martensite claire) ainsi que la transition vers la structure dure du cœur (perlite et ferrite grises).

8 PROFONDEUR DE TREMPE (profondeur de périphérie) Surface trempée par induction La profondeur de trempe (périphérie trempée) des arbres varie en fonction du diamètre des arbres et du type de matériau. Comme la périphérie dure passe à un noyau malléable, on parle d'une zone de transition qui est sujette à tolérance. Les profondeurs minimales de trempe sont indiquée au tableau du point «2.Arbres en acier». Exemple de courbe de trempe: 70,0 60,0 50,0 HRC 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 Profondeur de trempe en périphérie ARBRES EN ACIER À CHROMAGE DUR Les arbres en acier à chromage dur sont mis en œuvre lorsque la qualité de leur surface doit être telle qu'ils résistent à l'usure et soient exempts de rouille, p.ex. pour les tiges de pistons et applications similaires. La couche de chrome est générée par galvanisation et n'est que de quelques µm. Ici également, une couche de chrome dur (8 bis 15 µm) est appliquée pour obtenir une grande résistance à l'usure. La haute teneur en chrome assure une grande résistance à la corrosion. La protection anticorrosion n'est garantie que sur la surface extérieure du corps du cylindre, grâce à la couche de chrome. Notez que les frontales ou les sections usinées de l'arbre (p.ex. rebords, rainures, fraisage de surface etc.) ne sont pas recouvertes de chrome. Si l'arbre doit être entièrement résistant à la rouille, nous recommandons l'acier fin comme matériau de base.

9 RECTITUDE Définition : la zone de tolérance est limitée dans le plan de mesure par deux lignes droites parallèles de distance t. CONCENTRICITÉ Définition : la zone de tolérance est limitée dans le plan de mesure perpendiculaire à l'axe, par deux cercles concentriques de distance t et dont le centre commun est sur l'axe de référence. La précision de la rectitude de nos arbres est fonction des diamètres. < Ø 10 mm: < = 0,3 mm/m de Ø 10 mm à Ø 20 mm: < = 0,2 mm/m plus de Ø 20 mm: < = 0,1 mm/m La rectitude est toujours indiquée pour une longueur standard de 1,0 m. La rectitude effective d'une longueur fixe doit dès lors être calculée. Exemple : rectitude d'un arbre de longueur 650 mm et rainure 12 mm 650 mm x 0,2 / 1000 = 0,13 mm Mesure de concentricité sur prisme Mesure de rectitude sur plaque plane Rectitude = concentricité /2 La tolérance de rectitude correspond à la moitié de la valeur indiquée par le comparateur lors d'une rotation de l'arbre de 360. Mesure de rectitude selon ISO

10 CIRCULARITÉ Définition : la zone de tolérance de forme est limitée dans le plan de mesure perpendiculaire à l'axe par deux cercles concentriques d'écart t. La circularité des arbres s'oriente sur le système de tolérance ISO selon DIN ISO 286. Circularité de l'arbre = 1/2 champ de tolérance selon DIN ISO Exemple: Arbre Ø 20 h6 (Champ de tolérance +0 / -13 µm): Circularité = 6,5 µm La circularité des arbres est mesurée au moyen d'un dispositif de mesure de forme ; leur circularité est représentée de manière exagérée sur un graphique circulaire. CONCENTRICITÉ (COAXIALITÉ) Définition : zone de tolérance est limitée par un cylindre de diamètre t dont l'axe correspond à celui de l'axe de référence. Application : p.ex. tournage de rebord sur un arbre. ÉTAT DE SURFACE [rugosité] La rugosité de la surface extérieure du cylindre est indiquée chez MiniTec par la valeur Rz. Ra 0,15 µm à 0,3 µm Rz 1,25 µm à 2,5 µm Techniquement et dans la pratique, on utilise deux valeurs différentes de mesure de la rugosité. Valeur de rugosité moyenne Ra : (DIN EN ISO 4287) Valeur moyenne arithmétique des cotes absolues des distances Y du profil de rugosité de la ligne médiane au sein de la section de mesure. ligne de centres Valeur maximale de profil de rugosité Rz : (DIN EN ISO 4287) Moyenne arithmétique des profondeurs individuelles de rugosité et cinq sections de mesure juxtaposée, de longueur identique.

11 FILETAGE INTÉRIEUR (faisabilité en raison des zones périphériques trempées) Recommandation de cote pour le filetage intérieur Arbre Filetage métrique ISO Profondeur ø mm max. mm 8 M M M6 12,5 14 M8 12,5 16 M M M M M a. A a. A a. A a. A. 58 Des différences entre l'acier revenu et l'acier fin sont possibles. Nous vous conseillons volontiers en cas de doute.

12 USINAGE DES ARBRES Perçage taversant radial Perçage radial Taraudage radial Perçage radial pour vis M8 ø d 9 / ø D 15, DIN Perçage radial ø D 10 x T 15, L1= 25 mm Taraudage radial M8 x 20 / T2 = 22 L1 = 30 mm Chanfrein standard 15 avec R = 1,5 mm Chanfreiné 25, sur les deux extremité Embout d'arbre tourné Bout d'arbre chambré pour goujon Bout d'arbre avec collet pour bague d'arrêt, par exemple DIN 471 tourner Tourillon 25 h 6 / 40 lg, sur un extremité 90 Chambrage, 4 profondeur, l = 25, sur un extremité Collet DIN 471, l = 5, sur deux extremités Bout d'arbre avec filetage. Taraudage centré sur la partie frontale. Pour la forme centrée de forme D - DIN 322, seuls sont fabriqués les filetages sans centrage, en l'absence de commande contraire. Filetage extérieur M 20 x 40 lg, sur deux extremités Centrage sur une face D, M12, DIN 322