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Services de tournage CNC rencontrent souvent un défi critique dans la sélection des aciers à outils. Les différences entre les différents aciers, ainsi que leurs niveaux respectifs de dureté, de durabilité et de ténacité, peuvent avoir tendance à avoir divers impacts sur l'efficacité du processus de tournage. De mauvaises sélections peuvent avoir tendance à augmenter les coûts de production d'au moins 30 %.
Le problème réside dans sa méthode de sélection conventionnelle, basée sur le kilométrage et dépendante des fournisseurs ou de recommandations algébriques. Il existe peu de données explicites relatives aux performances et aux conditions de coupe optimales disponibles pour aligner les propriétés sur un usage donné. D’où la demande d’adopter une méthode plus scientifique, basée sur les données pour des performances optimales.
Guide de référence rapide des services de tournage CNC
| Section | Contenu clé |
| Introduction | Défis de sélection des aciers à outils ; Augmentation des coûts de plus de 30 % en raison de mauvais choix ; impact sur l'efficacité et la qualité. |
| Propriétés principales | Dureté, résistance à l'usure, ténacité, usinabilité ; compromis sur les performances. |
| Sélection des matériaux | Critères basés sur les candidatures ; optimisation des paramètres de coupe ; équilibre coût-performance. |
| Paramètres d'usinage | Les paramètres d'usinage incluent la vitesse de broche, la vitesse de coupe, la profondeur de coupe, les formes des outils de coupe, la sélection des agents de coupe ou le choix des fluides de coupe, ou état de surface . |
| Contrôle qualité | Tolérance dimensionnelle et intégrité de surface, processus et procédures d'inspection, défauts et défaillances. |
| Analyse des coûts | Coût du matériau par rapport au coût d'usinage ; Optimisation de la durée de vie des outils ; Quantité optimale pour une production optimale et son influence sur le contrôle de la production. |
| Études de cas | Exemples concrets, adoption réussie, calcul du retour sur investissement. |
| Tendances futures | Matériaux haute performance, production intelligente, jumeaux numériques et durabilité. |
Nous utilisons le système de suggestion de matériaux dans l'usinage, qui nous aide à recommander la meilleure combinaison de matériaux d'acier à outils à nos clients, et nous sommes en mesure de minimiser plus de 30 % du coût de production à nos clients dans la solution optimisée que nous leur proposons.
Pourquoi faire confiance à ce guide ? Expérience pratique des experts de fabrication LS
Dans le domaine très compétitif de la fabrication sous contrat de Tournage CNC , la confiance est quelque chose qui se mérite et ne se gagnera pas. Mais depuis plus de 15 ans au moins, dans le monde réel et non dans le monde idéal, les gens de l'usine mettent chaque jour les compétences de LS Manufacturing à l'épreuve avec des matériaux difficiles à manipuler, un travail aux tolérances très strictes, etc. Tout ce qui sera présenté dans le guide suivant a été prouvé dans ce domaine.
Non seulement nous avons la possibilité d'en apprendre davantage sur le type d'acier à outils auquel vous faites référence, mais également sur la façon d'effectuer la tâche sur le matériau donné , dans le délai imparti dans un atelier de production pour usiner correctement. Notre expertise vous offre non seulement la possibilité d'apprendre quelque chose de nouveau, mais vous offre également un ensemble de compétences qui ont été perfectionnées en utilisant les mêmes principes d'ingénierie appropriée, tels que ceux promus avec enthousiasme par Systèmes 3D et le Blog GrabCAD faire parfaitement la théorie.
C'est le résultat des connaissances que nous avons acquises en usinant d'innombrables composants de précision de notre part, et maintenant, avec ce savoir-faire, nous allons également vous transmettre ces connaissances, et en même temps acquérir plus de connaissances sur l'optimisation de l'acier à outils et des paramètres de coupe dans notre processus de réussite et d'apprentissage par échec ! Grâce à ce savoir-faire, vous serez en mesure d'utiliser les connaissances nécessaires pour surmonter facilement les problèmes d'efficacité, de durée de vie des outils et de qualité en connaissant la sélection optimisée des aciers à outils .
Figure 1 : Usinage de l'acier avec tournage CNC en utilisant des processus de fluide de refroidissement par LS Manufacturing
Comment sélectionner l'acier à outils pour le tournage CNC en fonction des exigences d'usinage ?
Les services de tournage CNC nécessitent une approche organisée en matière de sélection des aciers à outils . La pertinence de cette revue de la littérature vient du fait qu’elle traite d’une question profonde qui se pose lorsque l’on tente de classer différents types d’acier à outils en services de machines distincts. Le processus proposé implique des données sur la correspondance des matériaux :
Analyse de la dureté et de l'usinabilité des matériaux
Le test du matériau de la pièce à travailler comprend un test de propriété du matériau de la pièce, qui est en outre classé en test de dureté du matériau de la pièce, test de résistance à la traction du matériau de la pièce et test de conductivité thermique du matériau de la pièce. Pour une pièce avec un matériau de haute dureté, si les critères de dureté du matériau de la pièce sont HRC45 et supérieurs, nous suggérons alors le matériau de la pièce à travailler, l'acier rapide de métallurgie des poudres ou PM-HSS. Pour trouver le matériau de la pièce à usiner, une correspondance doit être trouvée entre les pièces à usiner avec 50+ types d'acier à outils en fonction des conditions de coupe.
Technologie de revêtement pour des performances améliorées
Les revêtements PVD hautement spécialisés, les revêtements CVD et les dépôts chimiques en phase vapeur, entre autres, sont connus pour apporter une immense contribution à la durée de vie des outils utilisés pour ou des applications élevées. C'est dans ce contexte que, pour répondre aux exigences de la production en série, le revêtement AlTiN sur les outils en carbure serait utilisé. L'efficacité de tels processus peut être vérifiée par le fait que la durée de vie moyenne est augmentée de plus de 40 % .
Volume de production et optimisation des coûts
Le processus de sélection des matériaux est susceptible d'être influencé par la taille du lot. Lors du prototypage ou de la fabrication à petite échelle, le matériau qui serait pris en compte est l’acier rapide non revêtu. Cependant, dans la fabrication à grande échelle, le carbure présentant une géométrie optimale sera probablement préféré en raison de sa capacité à améliorer non seulement la durée de vie des outils grâce à une durabilité accrue, mais également grâce à une réduction des temps d'arrêt associés au changement.
Exigences de précision et finition de surface
En fonction de la géométrie des outils de coupe et des propriétés du matériau de la pièce à usiner, un niveau de précision élevé dans la valeur de tolérance d'usinage ou une finition supérieure peut être requis. En tant qu'entreprise offrant une finition précise, nous utilisons des arêtes de coupe constituées de carbures à micro-grains, ainsi que des mesures pour maintenir la précision des arêtes de coupe grâce à un refroidissement efficace des arêtes de coupe.
Le guide technique proposé avec des détails montre parmi les procédures strictes que nous suivons pour garantir que nous matériels acier à outils sélection pour la fourniture de nos services de tournage CNC . Grâce aux techniques intelligentes de correspondance des matériaux que nous appliquons, nous veillons à offrir une occasion où le coût et la qualité s'associent à une perfection jamais vue auparavant. Le guide technique sert d'indicateur à nos meilleurs ingénieurs de notre produit en matière de durée de vie des outils.
Quels indicateurs de performance doivent être prioritaires lors de la sélection scientifique des aciers à outils ?
En ce qui concerne la sélection scientifique, le processus d'héritage qui pourrait affecter la sélection de l'acier à outils est un processus très critique associé à la production d'outils pour une production efficace et efficiente. Le document est un rapport technique qui pourrait permettre un processus d'examen associé aux propriétés à travers des mesures de test dans le but de déterminer les propriétés des matériaux . En ayant en vue les facteurs qui définissent les indicateurs de performance , LS Manufacturing permettrait une sélection efficace des matériaux pour une production efficace.
| Indicateur de performance | Valeur cible | Méthode d'essai | Considération clé |
| Dureté (HRC) | 58-62 | Échelle Rockwell C | Résistance à l’usure et rétention du tranchant |
| Dureté rouge | HRC 54 à 600°C | Tests à haute température | Stabilité thermique lors de l'usinage à grande vitesse |
| Robustesse (énergie d'impact) | ≥20 J | Essai de choc Charpy | Résistance à l'écaillage et à la fracture |
| Résistance à l'usure | Note comparative | Test Pin-on-Disk | Durée de vie de l'outil dans des conditions abrasives |
| Conductivité thermique | Spécifique au matériau | Méthode du flash laser | Dissipation thermique pendant les opérations de coupe |
L’évaluation systématique de comment choisir l'acier à outils nécessite de donner la priorité à la dureté pour la résistance à l'usure, à la dureté rouge pour la stabilité thermique et à la ténacité pour la résistance aux chocs. Lors des tests relatifs, une technique développée par LS Manufacturing aide à la prise de décision pour la sélection de l'acier à outils approprié, en fonction des considérations d'usinage. En appliquant une approche technique, il est possible de garantir une durée de vie prolongée des outils, aucun temps d'arrêt et une efficacité de fabrication maximale.
Figure 2 : Fabrication de précision par tournage CNC d'acier haute performance par LS Manufacturing
Comment l’acier à outils rentable peut-il optimiser les coûts tout en maintenant la qualité ?
Pour les matériaux en acier à outils, il faut rechercher un équilibre entre les propriétés et la rentabilité . L'objectif de ce rapport est de proposer une formule mathématique pour l'optimisation des coûts en utilisant l'analyse de l'ingénierie de la valeur afin d'offrir de meilleures informations sur l'optimisation des coûts sans compromettre les propriétés mécaniques dans le but que l'outil :
Analyse de substitution de matériaux
Les tests de comparaison consistent à trouver une qualité d'acier comparable à un prix plus avantageux avec des performances similaires. Ce matériau DC53 remplacerait le SKD11 pour les commandes à moyenne échelle sans altérer un peu la valeur de la résistance à l'usure et permettrait de réduire le coût du matériau de 25 % . Les tests sont effectués sur la base de critères tels que la dureté, la ténacité et la température.
Réduction des coûts de traitement
En optimisant de notre part tous les paramètres associés au traitement thermique et à l'usinage, nous pouvons gagner jusqu'à 15 à 20 % du temps de cycle de production sans affecter les propriétés du matériau obtenu à la suite du processus grâce à un processus de trempe en plusieurs étapes.
Évaluation du coût total de possession
Notre approche d'ingénierie de valeur s'étend au-delà du coût des matériaux de base, par exemple la durée de vie des outils, les cycles de maintenance et les temps d'arrêt pour la production. Dans les applications où un niveau d'usure élevé est souhaité, nous recommandons l'utilisation de nuances élevées avec une dureté rouge optimale, qui présentent une durée de vie d'outil prolongée de 30 % , un coût de changement inférieur et un coût total de production minimum.
Optimisation spécifique à l'application
Chaque acier à outils rentable est basé sur certains paramètres d'usinage, matériaux et quantité de production. Nous fournissons des informations techniques détaillées afin que vous puissiez effectuer des comparaisons intelligentes, pomme par pomme, de sélections d'acier alternatives basées sur des critères de performance spécifiques plutôt que sur des exigences génériques.
Du point de vue technologique, il est clair que l'optimisation des coûts concernant l'acier à outils ne repose pas sur une qualité compromise mais plutôt sur des décisions intelligentes. Il est vrai que grâce à l'ingénierie de la valeur , des économies considérables peuvent être réalisées sans dégrader les performances de l'outil. Cette efficacité est très importante du point de vue concurrentiel, ce qui constitue essentiellement une activité pertinente pour l'identification de cette technologie.
Avantages et inconvénients de l'acier rapide et du carbure dans le tournage CNC
Une comparaison matérielle utilisée dans le Tour CNC concernant le choix entre les outils de coupe HSS et carbure, l'accent est mis sur le bon choix en fonction des conditions d'application. Les deux matériaux présentent des avantages différents qui conduisent à choisir l'un plutôt que l'autre en fonction du scénario d'application .
| Matériel | Dureté | Dureté | Coût | Idéal pour |
| HSS | Moyen | Haut | Faible | Coupe interrompue |
| Carbure | Haut | Moyen | Haut | Usinage continu |
Nous vous proposons une solution aux problèmes résultant d'une utilisation inefficace des outils ainsi que du résultat peu clair de l'usinage. L'assistant d'outillage vous fournit une réponse sans équivoque pour prendre la bonne décision entre l'utilisation d'outils HSS et d'outils en carbure avec précision, en fonction de vos besoins. L'assistant vous aide à optimiser l'utilisation de vos ressources d'outillage pour atteindre une productivité et des économies maximales.
Comment la sélection des matériaux de tournage CNC affecte-t-elle la qualité finale de la pièce ?
Sélection des matériaux de tournage CNC est l'un des sujets qui ont été de première importance car il joue un rôle crucial dans la détermination de la qualité des pièces tournées. Le rapport présente une méthodologie organisée pour évaluer l' impact sur les performances des différences de qualité des matériaux utilisés pour les outils de tournage dans le contexte de l'analyse métallurgique :
- Analyse métallurgique et évaluation de la microstructure : Nous examinons minutieusement les résultats de l'analyse métallographique pour identifier la répartition des carbures. En clarification de la recherche concernant l'amélioration des outils à grande vitesse DC53 et SKD11 , la meilleure répartition du carbure dans le DC53 augmente de 15 % la finition de surface fine de la coupe à grande vitesse.
- Tests de propriétés mécaniques dans des conditions de fonctionnement : notre protocole de test évalue la résistance à l'usure, la résistance à la fatigue et la stabilité thermique dans des conditions d'usinage simulées. Les tests montrent que des matériaux d'outils correctement sélectionnés peuvent prolonger la durée de vie des pièces de 30 à 50 % dans les applications à forte usure, avec des qualités spécifiques démontrant des performances supérieures dans les environnements abrasifs.
- Validation des performances spécifiques à l'application : Chaque recommandation sur la sélection des matériaux de tournage CNC est justifiée par des expériences effectuées en usinage, ainsi que par la mesure de la rugosité de surface, de la précision et de la vitesse d'usure des outils.
- Évaluation du coût total de possession : Premièrement, l' analyse des coûts peut être élaborée en tenant compte des outils, des cycles de maintenance ou des arrêts de production en plus des coûts initiaux des matériaux. À titre d'exemple, fabriquer des pièces critiques avec une qualité supérieure et des outils plus chers peut en fait réduire les coûts de production dans un souci de prolongation de la durée de vie de 40 % supplémentaires.
Ce cadre technique démontre que des informations Matériel de tournage CNC la sélection est essentielle pour obtenir une qualité de pièce supérieure et maximiser l’efficacité de la production. Les données des résultats des tests présentées peuvent être utilisées pour prendre des décisions éclairées concernant l'optimisation des processus d'usinage dans le but d'une production efficace, faisant ainsi de l'outil une ressource inestimable pour les décideurs techniques.
Figure 3 : Usinage d'une pièce métallique avec un outil de coupe via tournage CNC par LS Manufacturing
Comment les aciers à outils haute performance maintiennent-ils leur stabilité dans des conditions de fonctionnement extrêmes ?
Le acier à outils haute performance doit garantir les propriétés mécaniques dans des conditions extrêmes , par exemple à haute température et sous fortes charges, y compris l'ef défaut d'abrasion. Le prochain document abordera les technologies avancées de fabrication, qui garantiront la stabilité du matériau et la longue durée de vie de l'application, en traitant du problème de la défaillance des outils dans des conditions de travail difficiles :
Processus avancés de fusion et de raffinage
Nous utilisons les technologies de fusion par induction sous vide (VIM) et de refusion sous laitier électrique (ESR) pour obtenir un acier ultra-propre avec un minimum d'inclusions non métalliques. Ce processus réduit la teneur en oxydes et en sulfures de plus de 80 % , améliorant ainsi considérablement la résistance à la fatigue et la résistance aux chocs. La microstructure raffinée permet des performances constantes à des températures supérieures à 600°C , ce qui la rend idéale pour les applications de travail à chaud.
Optimisation du traitement thermique de précision
Notre processus de traitement thermique multitraitement comprend des processus cryogéniques profonds, qui sont menés à une température de -196°C , où l'austénite résiduelle est convertie en martensite avec la précipitation de carbures, augmentant ainsi la dureté de l'acier de 2 à 3 points de HRC ainsi qu'une amélioration de la capacité de résistance à l'usure de 30 à 40 % . Dans tous nos produits, nous avons inclus une étape de trempe, qui est efficace pour soulager les contraintes résiduelles ainsi que pour prévenir la déformation du produit.
Ingénierie microstructurale pour des propriétés améliorées
Nous travaillons activement au développement et à l'exécution d'un traitement thermomécanique pour une répartition optimale du carbure et une structure des grains. Par exemple, nos nuances uniques se caractérisent par la présence d’un réseau de carbures fins et uniformément dispersés, qui leur confèrent une dureté rouge et des propriétés de fatigue thermique. Une telle sophistication microstructurale des outils a le potentiel de résister à la fatigue thermique et aux chocs dans des conditions de service sévères.
Validation des performances dans des conditions simulées
Nous effectuons des tests accélérés sur ces matériaux dans des conditions extrêmes d'essais d'usure à haute température , d'essais de fatigue thermique et d'essais d'impact. Nous adoptons une méthodologie basée sur les données, qui nous aide à atteindre des paramètres de performance mesurables afin de garantir que les différents types de matériaux répondent aux critères spécifiés pour l'application.
Le cadre technique détaillé précédemment a clairement montré que pour obtenir la stabilité des matériaux en acier à outils hautes performances dans des conditions extrêmes , une coordination doit être impliquée dans leurs processus de production et de contrôle qualité . À l'heure actuelle, la pertinence de notre travail est importante dans les circonstances liées à la fiabilité en raison du rôle qu'il joue en indiquant que nous allons dans la bonne direction pour garantir que les décideurs en matière de matériaux possèdent l'expertise technique nécessaire pour prendre des décisions concernant les matériaux qui peuvent bien fonctionner dans des contextes extrêmes.
Comment optimiser les performances de coupe de l'acier à outils en fonction des paramètres de traitement ?
Sélection du meilleur acier à outils de tournage CNC nécessite une correspondance précise des propriétés du matériau avec des paramètres de coupe optimaux pour obtenir une optimisation maximale des performances . La solution proposée dans ce rapport particulier offre une voie de sortie pour optimiser les conditions de tournage en vue d'obtenir une productivité maximale, une durée de vie maximale de l'outil et une qualité maximale des pièces pour les raisons suivantes :
- Tests complets des paramètres de coupe : Nous effectuons des essais d'usinage approfondis pour déterminer la meilleure vitesse de coupe, l'avance et la profondeur de coupe requises pour une qualité particulière d'acier à outils. Pour l'acier rapide de nuance M42 , la vitesse de coupe de 80 à 120 m/min , idéale pour l'enlèvement de matière et la durée de vie de l'outil, est vérifiée par des essais d'usinage.
- Cartographie des performances spécifiques au matériau : chaque nuance d'acier à outils est évaluée dans plusieurs conditions de coupe pour créer des cartes de performances qui identifient le point idéal pour la productivité et la durée de vie de l'outil. Par exemple, nos tests montrent que le DC53 fonctionne de manière optimale à des vitesses de coupe de 100 à 150 m/min avec des avances modérées, tandis que les nuances de carbure peuvent fonctionner à 200 à 300 m/min pour une production en grand volume. Ces cartes de performances permettent une sélection précise des paramètres en fonction des exigences de production.
- Optimisation spécifique à l'application : Nous proposons des facteurs de réduction tels que les paramètres de coupe pour les opérations de coupe individuelles, la dureté du travail, le type d'outil de coupe et l'efficacité du refroidissement. La vitesse de coupe sera plus faible pour une coupe interrompue afin d'éviter la formation de copeaux sur l'outil de coupe, avec des avances plus élevées que pour une coupe continue, où les vitesses de coupe sont plus élevées.
- Validation dans le monde réel et amélioration continue : nos recommandations de paramètres sont validées par des essais de production réels, en mesurant la progression de l'usure des outils, la qualité de la finition de surface et la précision dimensionnelle. Ce processus itératif garantit que nos données restent à jour et applicables à l'évolution des technologies et des matériaux de fabrication.
Cette méthode révèle la nécessité de prendre en compte soigneusement les paramètres de coupe pour optimiser les performances , ce qui garantira que le meilleur outil soit disponible. acier pour le tournage CNC sur le tour à commande numérique par ordinateur. Des recommandations sur les données pour la sélection du matériau d'acier à outils le plus approprié sont fournies ci-dessous.
Quels sont les facteurs clés qui sont souvent négligés lors de la sélection de l’acier à outils ?
Avant tout, le sélection d'acier à outils se concentre principalement sur les propriétés qui dépassent la capacité de résister à certaines pressions. Cela peut être attribué au fait que le choix de l'acier à outils nécessite la prise en compte de plusieurs facteurs clés et ne peut pas permettre de les négliger. La partie critique du rapport couvre l’identification et l’analyse des facteurs clés qui constituent un élément crucial concernant l’efficacité des outils. Il existe un processus simplifié afin de ne pas négliger les détails .
- Évaluation de l'usinabilité et de la rectification : les propriétés d'usinabilité et de rectification de chaque nuance d'acier à outils sont également testées pour le taux d'enlèvement de matière et la capacité à obtenir une certaine finition de surface. Certains types d'aciers fortement alliés, par exemple, peuvent impliquer une augmentation du temps d'usinage jusqu'à 30 % et peuvent nécessiter une meule, influençant ainsi directement les coûts de fabrication.
- Réponse au traitement thermique et stabilité dimensionnelle : Dans notre base de données entièrement documentée, les informations suivantes peuvent être stockées pour le processus de traitement thermique : coefficients de distorsion pour le traitement thermique, courbes de trempabilité et caractéristiques de changement de taille. Les tolérances préalables et la séquence de traitements thermiques pour minimiser les distorsions sont recommandées lorsque les pièces critiques subissent le processus de traitement thermique afin que les dimensions soient comprises dans les tolérances de taille des spécifications commandées.
- Considérations sur la soudabilité et la réparation : Nous examinerons les types d'aciers à outils réparables, en nous concentrant sur la soudabilité en ce qui concerne les aciers à outils lors de la réalisation de tout travail de réparation en citant les types qui sont soudables sans présenter de risques d'acier fissuré ou endommagé. Le traitement thermique jusqu'au préchauffage ou au traitement thermique après soudage est également un autre sujet qui sera abordé pour rendre les outils plus réparables.
- Facteurs environnementaux spécifiques à l'application : L'environnement dans lequel l'opération peut être affectée par la corrosion, un choc thermique ou une charge d'impact peut également être pris en compte par les directives de choix décrites ci-dessus. Par exemple, les matériaux pouvant être utilisés dans des conditions d’humidité élevée ou de choc thermique peuvent être identifiés grâce aux directives de choix.
Ce cadre technique souligne que la sélection de l'acier à outils ne réussira efficacement que si une analyse complète des facteurs clés , qui sont normalement négligés et ne reposent pas sur les propriétés mécaniques, est prise en compte. En prenant soin des détails normalement négligés , nous sommes en mesure de permettre au fabricant de commettre des erreurs peu coûteuses et d'assurer le succès du projet.
Figure 4 : Le tournage de l'acier haute performance produit des copeaux métalliques lors de l'usinage CNC par LS Manufacturing
Industrie des moules automobiles LS Manufacturing : Projet d'optimisation de l'acier pour moules de bielles de moteur
De ce qui précède étude de cas , l'application de l' expertise de haut niveau en ingénierie des matériaux offerte par LS Manufacturing, utile pour résoudre les problèmes clés entourant la fabrication de l'outil, a été appliquée dans la production du moule automobile pour les raisons suivantes :
Défi client
Le principal fabricant de moules automobiles était confronté à des arrêts de production en raison de pannes régulières dans les moules de bielles de moteur. Les moules conventionnels en acier à outils H13 n'offraient que 50 000 cycles de production avant l'apparition d'une panne. Le client avait besoin d'un produit capable d'améliorer la durée de vie des moules sans compromettre la précision, qui était de ±0,02 mm .
Solution de fabrication LS
Nous avons recommandé l'utilisation d' acier à outils ESR H13 de haute qualité avec des paramètres de traitement thermique optimisés. Le durcissement sous vide à 1020°C avec double revenu à 560°C donne une dureté contrôlée de HRC 48-50 . Il a amélioré la résistance aux chocs de 30 % tout en maintenant la résistance à l'usure à un niveau supérieur. Des efforts particuliers ont été déployés pour résoudre des problèmes tels que la fatigue thermique et l’usure abrasive qui ont provoqué la défaillance prématurée des moules d’origine.
Résultats et valeur
La solution optimisée en acier pour moules a permis d'améliorer considérablement les performances, prolongeant la durée de vie de 50 000 à 150 000 cycles , soit une augmentation de 200 % . Cela s'est traduit par des économies annuelles de 800 000 ¥ grâce à une fréquence de remplacement d'outils réduite et à une réduction des temps d'arrêt de production. En outre, le client a obtenu une augmentation de 25 % de sa productivité grâce à une réduction du temps de changement de moule et à une meilleure stabilité du processus. Cela a permis au client de renforcer sa position concurrentielle au sein de la chaîne d'approvisionnement de l'automobile.
Cette étude de cas décrira comment LS Manufacturing possède l'expertise technique nécessaire pour proposer des solutions aux défis de fabrication difficiles en utilisant l'ingénierie des matériaux basée sur les données. C'est notre expertise technique en ingénierie métallurgique et nos connaissances en fabrication qui aident nos clients à profiter d'un outillage amélioré. performances. C'est notre expertise technique qui aide le décideur technique à choisir de résoudre les défis de fabrication qui lui permettent d'acquérir un avantage sur la concurrence.
Face à des dilemmes similaires lors de la sélection d'un acier à outils pour votre Projets de tournage CNC , nous pouvons fournir des solutions personnalisées pour l’optimisation des performances.
Applications innovantes de la technologie avancée des aciers à outils dans l’usinage de pièces de précision
Des évolutions ont eu lieu dans le domaine de acier à outils avancé des technologies telles que la métallurgie des poudres et les composites à matrice métallique qui ont rendu possible une capacité révolutionnaire pour l'usinage de précision de composants complexes. Ce rapport envisage une approche systématique de l'introduction de telles applications innovantes pour résoudre le problème de la création d'une finition de surface de haute qualité , de la précision des composants usinés et d'une durée de vie prolongée des machines-outils dans une configuration de production :
Mise en œuvre de l'acier à outils pour la métallurgie des poudres
À cet égard, nous utilisons des aciers à outils PM avec leur microstructure fine et homogène pour des performances de coupe optimales. Notre PM M4 , avec, par exemple, une résistance à l'usure accrue de 30 % par rapport à ses analogues conventionnels, permet une durée de vie plus longue lors de l'exécution de coupes à grande vitesse dans des matériaux en acier trempé.
Composites à matrice métallique pour des performances améliorées
Notre gamme de produits comprend des MMC renforcés de particules avec des céramiques offrant une dureté et une résistance thermique exceptionnellement élevées. Ce sont ces matériaux qui conservent la résistance des bords même à des températures supérieures à +800°C et sont utilisés dans les applications d'usinage à sec où l'utilisation de liquide de refroidissement est impossible. Le faible coefficient de dilatation thermique permet de maintenir la précision dimensionnelle quelles que soient les températures de fonctionnement.
Technologies de revêtement avancées
Dans notre entreprise, nous utilisons des revêtements PVD/CVD avec des couches de carbone TiAlN, AlCrN ou de type diamant dans le but d'améliorer les outils de coupe. Il est possible de réduire les coefficients de frottement, et cela peut atteindre une réduction de 50 % avec l'application des couches mentionnées ci-dessus. Pour un usinage précis des matériaux aérospatiaux, nous utilisons des outils de coupe avec une valeur Ra ≤ 0,4µm pour leur rugosité de surface.
Ingénierie des matériaux spécifiques à une application
La réponse consiste peut-être à rechercher des solutions spécifiques pour répondre à des exigences particulières en matière de traitement des matériaux, telles que la recherche d'un constituant à haute teneur en silicium dans les alliages d'aluminium ou les alliages super résistants à la chaleur . L’objectif est de jouer un rôle crucial dans la recherche d’un alliage spécifique possédant un ensemble de propriétés nécessaires à différents types d’usure, de fatigue thermique ou d’interactions avec les matériaux de travail.
Ce cadre technique démontre que les technologies avancées des aciers à outils permettent des applications innovantes qui repoussent les limites des capacités d'usinage de précision . Nous utilisons des techniques de métallurgie des poudres, des matériaux à matrice métallique et des matériaux de revêtement pour fournir une solution innovante présentant des avantages concrets en termes d'outillage et de précision dans la technologie d'usinage. Il donne aux décideurs la confiance dont ils ont tant besoin pour adopter une précision innovante dans les technologies d'usinage .
FAQ
1. Sur quelle base puis-je juger de l'adéquation de l'acier à outils pour mon processus d'usinage ?
Il peut s'agir de la précision de l'usinage, de la quantité de production, etc. Un essai de coupe peut être effectué pour s’assurer qu’il est approprié.
2. Quelles sont les qualités économiques typiques de l’acier à outils ?
Les variantes en acier qui tendent vers la gamme supérieure, comme le DC53 ou le Cr12MoV , offrent des performances et un prix assez équilibrés.
3. Quels types de matériaux peuvent être usinés avec des outils en carbure ?
Convient au travail des métaux à haute dureté (supérieure à HRC45), comme l'acier trempé et la fonte, par exemple.
4. Quel est l'impact du processus de traitement thermique sur la durée de vie de l'outil ?
Le traitement thermique détermine ses propriétés de performance ; un traitement optimal peut augmenter sa durée de vie de 30 à 50 % . Sa température et son temps de traitement doivent être précis.
5. Comment effectuer une analyse coût-efficacité sur l’acier à outils ?
Calculez maintenant le prix unitaire de chacun, en utilisant le coût de la machine, multiplié par la peine à perpétuité, multiplié par l'efficacité.
6. Quels sont les avantages de l’acier à outils pour la métallurgie des poudres ?
Structure et ténacité égales, adaptées au traitement de moules de précision avec une durée de vie 2 à 3 fois plus longue que le matériau de qualité acier ordinaire.
7. Quels indices de qualité faut-il prendre en compte lors de l'achat d'acier à outils ?
La composition chimique, la pureté et l’uniformité de la dureté sont à souligner. Certification des matériaux à fournir par le vendeur.
8. Comment prolonge-t-on la durée de vie de l’acier à outils ?
L'optimisation des paramètres de coupe, des revêtements et des pratiques de manipulation est appliquée pour maximiser la durée de vie de l'outil.
Résumé
Grâce à l'application de techniques scientifiques de sélection des aciers, les entreprises peuvent améliorer considérablement l'efficacité économique et la qualité associées aux opérations de tournage réalisées à l'aide de Usinage CNC . La sélection des matériaux est considérée comme la clé de l’optimisation de l’usinage.
Veuillez transmettre les paramètres du projet à l'équipe technique de LS Manufacturing pour un processus de tournage CNC personnalisé ou une optimisation des matériaux qui répond à vos besoins. Grâce à un examen minutieux des exigences d'usinage spécifiques, des interactions entre les matériaux et des besoins de performances qui sont uniques aux vôtres, nous proposons des solutions basées sur les données pour améliorer la durée de vie des fraises, la précision et réduire les coûts de fabrication.
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