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Journées technologiques HORN 2015
Exposé :
Plongée et tronçonnage de matériaux
inoxydables
Intervenant : Christian Stark
3
Aciers inoxydables
Programme
Zoom sur les aciers inoxydables
• Utilisation, propriétés, classification, processus d'enlèvement de copeaux,
exigences en matière de lame et de géométrie
Exemples d'usinage à l'appui de divers systèmes d'outillage
• Douille – Porte-plaquette avec refroidissement de doigt de serrage
• Anneau – Tronçonnage sans ébarbures et système adapté de couche
• Arbre réducteur – Plaquette de coupe avec refroidissement interne
• Siège de distributeur – Système de cassette 845
4
Aciers inoxydables
Utilisation
Industrie : Réservoirs, dispositifs d'échappement, raccords vissés,
raccords, ...
Ménage : Casseroles, couteaux, lampes, lavage, ...
Génie civil : Structures porteuses, façades, couvertures, piscines, ...
Médecine : Vis, plaques, outils chirurgicaux, ...
Priorités :
Résistance à la corrosion, capacité de charge mécanique, durabilité, hygiène,
esthétique, effet visuel, ...
5
Aciers inoxydables
Fe Fe
Fe Fe
Fe C
C
O2 O2
O2
Fe O Fe O Fe Fe O O
O2
O
O2
Fe Fe Fe
C C Cr
Cr
Cr
O2
O Cr
Propriétés - Résistance à la corrosion
Acier au
carbone
Acier inoxydable
Les atomes de fer libres se
combinent avec l'oxygène
atmosphérique pour former de l'oxyde
de fer (rouille).
Les atomes de chrome libres se combinent
avec l'oxygène atmosphérique pour former
de l'oxyde de chrome (couche passive).
6
Aciers inoxydables
Classification
Structure
ferritique
par exemple 1.4511
Structure austénitique-
ferritique
par exemple 1.4462
Structure
austénitique
par ex. 1.4301 (V2A)
1.4571 (V4A)
Structure
martensitique
par exemple 1.4313
Source : Informationsstelle Edelstahl
Rostfrei
7
Aciers ferritiques résistants à la corrosion
Composant principal d'alliage : Cr
Utilisation :
Ferrures, revêtements, construction d'appareils,
éléments de construction, silos, réservoirs et
équipements automobiles
Propriétés :
Bonne aptitude au formage sans enlèvement de
copeaux (formage à froid), soudable, difficilement
usinable
Dispositifs d'échappement
Aciers inoxydables
Source : Informationsstelle Edelstahl Rostfrei
8
Aciers inoxydables martensitiques et durcis par précipitation
Composant principal d'alliage : Cr, C (martensite de carbone)
ou Ni (martensite de nickel)
Utilisation :
Axes, arbres, vis, instruments
chirurgicaux, roulements à billes, moyens de production,
ressorts et outils de coupe
Propriétés :
Durcissable, facilement usinable, soudable sous certaines conditions,
haute résistance
Lames de rasoir
Aciers inoxydables
Source : Informationsstelle Edelstahl
Rostfrei
9
Tour d'ascenseur en tubes duplex
Aciers inoxydables austénitiques ferritiques
Composant principal d'alliage : Cr, Ni, Mo
Utilisation :
Plateformes de forage en mer, industrie aéronautique
Propriétés :
Soudable, hautement résistant à la corrosion
Aciers inoxydables
Source : Informationsstelle Edelstahl Rostfrei
10
Aciers austénitiques résistants à la corrosion
Composant principal d'alliage : Cr, Ni, Mo, manganèse en cas d'austénite de
manganèse
Utilisation :
Industries alimentaire, pharmaceutique et cosmétique,
construction d'appareils chimiques, construction automobile, ménage,
instruments chirurgicaux et installations sanitaires
Propriétés :
Facilement formable à froid et soudable, difficilement usinable
Pompe immergée
Aciers inoxydables
Source : SPECK
Pumpen
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Exigences en matière de géométrie
petit rayon de l'arête arrondie
petit chanfrein de protection
grand angle de coupe/de dépouille
dépouille moyenne de copeau
pour avances de petites à moyennes
Aciers inoxydables
p. ex. : geométrie 3V avec refroidissement interne
12
Aciers inoxydables
Exemple d'usinage : Douille
Pièce :
Douille en X5CrNi18-10 (1.4301)
Rm = 500…700 N/mm²
Machine :
Tour à poupée mobile STAR SR-
32J
80 bars, émulsion
13
Outil :
Porte-plaquette :
LH100.1616.0.23.IK
Plaquette de coupe :
S100.0300.3V2 AS45
Aciers inoxydables
Refroidissement interne
par le doigt de serrage
14
Données de coupe :
vc = 140 m/min
f = 0,12 mm/tr
Aciers inoxydables
15
Aciers inoxydables
Résultat :
Triple production
Concurrence avec refroidissement interne
max. 150 pièces par lame
HORN avec refroidissement interne
450 pièces par lame
0
100
200
300
400
500
Wettbewerb HORN
Teil
e
Standmenge
16
Aciers inoxydables
Exemple d'usinage : Anneau
Pièce :
Anneau en X5CrNi18-10 (1.4301)
Ø extérieur 32 mm, épaisseur de paroi =
2 mm
Rm = 500…700 N/mm²
Défis :
Matériau brut : tuyau soudé
Oscillations de charge extrêmes
Tronçonnage sans ébarbures
17
Aciers inoxydables
Outils :
Plaquettes de coupe
réversibles standards
R312.0510.00 TN35
Plaquette spécifique
114.0020.4646 TN35
PH35
PH35
18
Aciers inoxydables
Machine :
Index GB65
Refroidissement par barbotage avec
émulsion
Données de coupe :
vc = 150 m/min
f = 0,03 mm/tr
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Aciers inoxydables
Résultat :
Pièces sans ébarbures
Production triplée
par rapport à TN35
0
2000
4000
6000
TN3 PH3
Teil
e
Standmenge
20
Exemple d'usinage : Arbre réducteur
Pièce :
Arbre réducteur en
X2CrNiMo17-12-2 (1.4404)
Rm = 700 N/mm²
Machine :
Gildemeister CTX Beta 1250 4A
avec logement VDI40,
25 bars, émulsion
Aciers inoxydables
21
Aciers inoxydables
Outil complet :
Plaquette : S100.0300.3V2.IK
HP65
Refroidissement interne par plaquette
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Tronçonnage de Ø 65 mm à 0
Données de coupe :
vc = 130 m/min (nmax = 1 400 tr/min)
f1 = 0,08 mm/tr jusqu'à Ø 3 mm
f2 = 0,02 mm/tr jusqu'à X -0,5 mm
Aciers inoxydables
23
Aciers inoxydables
Résultat :
Production multipliée par 2,7
par rapport à la concurrence
Concurrence : 15 pièces par lame
HORN : 40 pièces par lame
0
10
20
30
40
50
Wettbewerb HORN
Teil
e
Standmenge
24
Aciers inoxydables
Exemple d'usinage : Siège de distributeur
Pièce :
Siège de distributeur en X17CrNi16-2 (1.4057)
Rm = 950 N/mm²
Machine :
Miyano ABX 64, émulsion
25
Aciers inoxydables
Outil complet :
Support de base : 845.0000.0102
Cassette : LNK100.0845.34.4.73.IK
Plaquette : S100.0300.3V2 HP65
26
Aciers inoxydables
Tronçonnage Ø 28 mm
Données de coupe :
vc = 170 m/min
f = 0,08 mm/tr
27
Aciers inoxydables
28
Récapitulatif
Classement, propriétés ainsi que processus d'enlèvement de copeaux d'aciers
inoxydables
Exemples d'usinage à l'appui de divers systèmes d'outillage
• H100 avec refroidissement interne par le doigt de serrage
• Plaquette spéciale 114 – revêtement PH3
• Tronçonnage – S100 avec refroidissement interne – Géométrie 3V
• Interface de cassette 845
Aciers inoxydables
29
Un grand merci de votre attention !
Aciers inoxydables
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