Solutions pour le titane

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1 Structures aéronautiques Solutions pour le titane Clés pour réussir l usinage du titane

2 Les quatre clés pour réussir aec le titane L usinabilité du titane est mauaise, c est connu. Les possibilités pour usiner cette matière sont restreintes et ce n est pas seulement une question d outils. Pour réussir, oici les quatre clés qui ourent toutes les portes : pression et débit d arrosage, techniques de programmation, capacités de la machine, et, enfi n, outils et attachements. Cette brochure ous donne toutes les recommandations pratiques nécessaires dans chacun de ces domaines. Pression et débit d arrosage L arrosage a une importance particulière dans l usinage du titane. La règle de base est simple : il faut toujours usiner le titane sous arrosage. L arrosage doit être abondant et, si possible, à haute pression. Un arrosage à haute pression permet de doubler la durée de ie des outils par rapport à l arrosage conentionnel. Il éite en effet la recoupe des copeaux qui endommage les outils car les copeaux soudés sont décollés plus efficacement. Recommandations : Utiliser l arrosage à traers la broche et l outil. Appliquer l arrosage à haute pression. Calculer le débit et la pression en fonction du nombre d orifi ces d arrosage et de leur diamètre. Utiliser la plus petite taille possible de buses d arrosage pour augmenter la pression. Exemple : Effet de la taille des buses Pour conserer une pression de 70 bars (1000 psi) aec une fraise cylindrique deux tailles équipée de 30 plaquettes et d autant d orifi ces d un diamètre de 2,5 mm, il faudrait un débit de liquide de coupe de 760 litres par minute. Par conséquent, pour obtenir une pression correcte aec un débit de 60 litres/minute, il faut utiliser des buses d arrosage fi letées de 0,7 mm de diamètre sur chaque orifice. Éitez le soudage des copeaux grâce à l arrosage haute pression Pression recommandée : 70 bars (1000 psi) ou plus. Débit recommandé 50 litres/min.

3 Techniques de programmation pour optimiser la trajectoire des outils L optimisation d un programme prend plus de temps que l utilisation des cycles standard des systèmes de FAO. S il ne fallait produire qu une seule pièce, cela n en audrait pas la peine. Mais s il s agit de produire des pièces pendant plusieurs années, il y a beaucoup à gagner en mettant au point un programme parfaitement optimisé dès le début. Une programmation optimisée peut augmenter la productiité de 50 % lorsqu elle est associée à une durée de ie d outil plus longue et à une meilleure sécurité du process. Les points les plus importants à prendre en compte dans la programmation sont indiqués ci-dessous. Pour un saoir-faire approfondi en matière de techniques de programmation, Sandik Coromant propose des formations sur site ou hors site destinées à os programmeurs FAO. Recommandations : Utiliser l effet d amincissement des copeaux aec des fraises à surfacer à petit angle d attaque ou des fraises à plaquettes rondes. Pour le fraisage en bout, ne jamais dépasser 30 % d engagement radial. Stratégie d usinage des angles : utiliser la technique de l effeuillage aec des outils carbure monobloc à grande itesse si la profondeur de la poche est inférieure à quatre fois le diamètre de l outil. Pour les poches plus profondes, utiliser la technique du tréfl age qui offre une plus grande stabilité et des forces axiales plutôt que radiales. Produire des copeaux fi ns. La formation des copeaux peut être contrôlée grâce à la programmation d entrées en coupe par interpolation circulaire, de passages d angles, de grands rayons et de changements de direction progressifs. Conserer un faible arc d engagement à tout moment dans les poches. Pour cela, percer un trou de départ aussi grand que possible (soit aec un foret, soit par interpolation hélicoïdale à la fraise), entrer en coupe par interpolation circulaire puis appliquer de grands rayons pour éiter les ibrations dans les angles.

4 Capacités des machines La machine utilisée a une grande importance pour obtenir de bons résultats. Elle doit aoir une plage étendue de itesses de rotation ainsi qu une puissance et un couple suffi sants, et elle doit aoir un champ d applications étendu. Recommandations : Puissance et couple : pour une ébauche effi cace à faible itesse de surface, une puissance de 30 kw et un couple de 1000 Nm à 350 tr/min sont recommandés. Vitesse de rotation de la broche : une itesse de 6000 tr/min est nécessaire pour les opérations de fi nition aec des outils de faible diamètre. Interface d outillage : le système Coromant Capto est celui qui présente les meilleures capacités. Big Plus ient en seconde place pour ce qui est de la résistance à la fl exion et de la force de serrage. Le serrage de l outil est particulièrement important aec les fraises cylindriques deux tailles. Dynamique : la machine doit être fl exible et rapide pour pouoir effectuer des changements de direction rapides dans les poches et pour appliquer des aances de table éleées en finition.

5 Outils et système d attachement La quatrième clé pour la réussite est l utilisation d outils adaptés, offrant un bon équilibre entre l angle d attaque, le nombre de dents (pour les fraises) et le débit copeaux. Voici une sélection d outils optimisés pour les applications dans le titane : Nouelle interface de plaquettes plus stable et fiable Surfaçage : CoroMill 300 Les fraises à plaquettes rondes offrent la meilleure productiité et une durée de ie étendue grâce à leur angle d attaque et à l effet d amincissement des copeaux. Le concept CoroMill 300 a une action de coupe légère. Il possède l arrosage par l intérieur et est disponible en pas fi ns, ce qui est idéal pour le titane. C est aussi une bonne solution pour l interpolation hélicoïdale et l usinage de trous. Plaquettes désormais disponibles en tailles jusqu à 20 mm (ou 1 pouce). CoroMill 210 On emploie beaucoup de fraises haute aance sur les machines légères pour un usinage léger et rapide. La profondeur de coupe est faible mais l aance à la dent peut atteindre 1 mm, ce qui autorise des débits copeaux éleés. Tout comme CoroMill 300, le concept CoroMill 210 est fl exible et il peut aussi serir pour l interpolation hélicoïdale et l usinage de trous. Profilage et poches 2D : CoroMill 690 Les fraises cylindriques deux tailles permettent des débits copeaux très éleés. Le concept CoroMill 690 a été mis au point spécialement pour le titane. Le positionnement axial des plaquettes est garanti par l interface de plaquette qui empêche tout mouement et permet des débits copeaux éleés en toute sécurité. La coupe est légère et n exige pas une grande puissance machine. Chaque logement de plaquette possède son propre orifi ce d arrosage fi leté pouant receoir des buses pour l arrosage haute pression.

6 Tréflage : CoroMill 215 Le traail aec l axe Z n est pas la meilleure méthode à utiliser si les conditions sont stables. Mais si ce n est pas le cas, par exemple si le bridage est faible ou si un grand porte-à-faux est nécessaire, le tréfl age peut être la meilleure approche. Pour obtenir une bonne productiité, il est important de pouoir effectuer des sauts importants. CoroMill 215 permet des sauts maximum de 22 mm, ce qui autorise une bonne productiité. Accouplement exclusif, résistant et précis Semi-finition et finition : Pour la semi-fi nition et la fi nition de poches profondes aec des angles à petit rayon et des rayons de congé importants, il faut des outils longs aec des queues offrant une bonne accessibilité. CoroMill 316 CoroMill 316 est un noueau concept. Il possède un accouplement conique fi leté aec butée axiale et pion de centrage qui assurent une répétabilité très précise tant sur le plan axial que radial. La résistance à la fl exion est remarquable. C est un outil idéal pour un usinage en toute sécurité. CoroMill Plura Le programme standard CoroMill Plura a été mis au point pour courir les longueurs et les rayons les plus courants pour l usinage de poches aec 3 ou 5 axes.

7 Attachements : Coromant Capto Le système d outillage modulaire Coromant Capto offre toute la flexibilité nécessaire pour optimiser la longueur des outils tout en conserant une stabilité maximum, un faux-rond radial minimum et des débits copeaux éleés. L offre ne comporte pas moins de 5000 produits standard aec lesquels il est possible d assembler irtuellement tous les outils nécessaires, que ce soit pour le perçage, le fraisage ou l alésage. Hydro-Grip Pour l usinage à grande itesse, les mandrins frettés et les mandrins HydroGrip garantissent des tolérances radiales serrées et un usinage sûr produisant des pièces de grande qualité. Optimisation des magasins d outils grâce à la rationalisation de l outillage Dans toutes les solutions que nous recommandons, nous tenons toujours compte de l utilisation de la place disponible dans les magasins d outils des machines afi n de la rationaliser. L usinage de trous peut rapidement saturer un magasin d outils s il n est pas planifi é aec soin. Mais aec les techniques d interpolation hélicoïdale et circulaire, il est possible de réduire considérablement le nombre d outils en magasin.

8 Vos besoins définissent notre offre Lorsqu une pièce coûte des dizaines de milliers d euros, le temps de programmation peut atteindre plusieurs semaines, le temps de fabrication des dizaines d heures et ous allez fabriquer cette pièce pendant des années. C est pourquoi il est important de prendre le bon départ. La puissance derrière os spécialistes Derrière notre équipe de spécialistes déoués se troue une boîte à outils complète de support technique qui ous garantit un accès sans restrictions à tout moment aux solutions les plus récentes. Formations sur la programmation pour l usinage du titane Centres d Applications Guides techniques Programmes d amélioration de la productiité (P.I.P.) Centres de Productiité Formation Séminaires Réseau mondial Centres d applications Nos centres d applications spécialisés inestissent pour l aenir et déeloppent des solutions d aantgarde pour ous offrir une longueur d aance. Pour garantir que ous ayez toujours un aantage technique sur os concurrents, nous aons uni nos forces aec l une des institutions de recherche les plus aancées du monde. L AMRC regroupe des fabricants de pièces pour l aéronautique, des fabricants d outils coupants, des fabricants de machines-outils et des éditeurs de logiciels pour déelopper des théories scientifiques, des solutions écologiques et des principes de production, afi n d apporter de nouelles solutions aux problèmes de production du futur. La nécessité est mère de l inention, et nos solutions ous distinguent de la concurrence. Le bâtiment de l AMRC - aec la gracieuse permission de Bond Bryan Architects Pour plus d informations, rendez-ous sur et FRANCE SANDVIK Diision COROMANT 4, Aenue Buffon ORLÉANS B.P ORLÉANS CEDEX 2 Téléphone: Télécopie: BELGIQUE SANDVIK BENELUX B.V. Fountain Plaza - Belgicastraat 5 Bus 5/ Zaentem Téléphone: (02) Télécopie: (02) SUISSE SANDVIK SA Diision Sandik Coromant Case Postale LUZERN Téléphone: (041) Télécopie: (041) C-1140:536 FRE/01 AB Sandik Coromant Imprimé sur papier recyclable. Imprimé en Suède par Sandikens Tryckeri.