Types et secrets de choix des forets en carbure

Caractéristiques de conception de l'outil

Les forets avec plaquettes en carbure se caractérisent par un certain nombre de caractéristiques de conception. Listons les plus importants.

• La longueur utile du foret réduite de 20 à 35 % s'explique par le fait que son réaffûtage est effectué uniquement sur la plaquette en carbure. La longueur de ce type de foret, s'il est utilisé avec un gabarit, peut être la même que celle d'un outil à grande vitesse.
• L'augmentation du diamètre de la carotte du foret vers la tige est réalisée dans la plage de 1,4 à 1,8 mm pour chaque 100 mm de longueur, comme avec les outils de forage d'autres catégories.
• L'angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdale de l'outil dépend de la profondeur du trou à réaliser.
• Sur le bord transversal du foret, il est nécessaire d'effectuer un affûtage avec des dimensions de 1,8 à 3,5 mm, ce qui permet de réduire les forces axiales et de réduire la charge sur le corps de l'outil.
• La tige conique, avec laquelle le foret est fixé dans la broche de la machine, doit être adaptée avec précision à la pièce d'appui, ce qui augmentera la rigidité du foret et minimisera le risque de charges vibratoires pouvant provoquer l'écaillage et l'écaillage de la plaquette en carbure. même casser.
• Pour augmenter la fiabilité de l'utilisation des forets en carbure pour le métal, un trou est souvent réalisé dans leur partie interne pour fournir un lubrifiant réfrigérant. Cela vous permet de réduire la température de coupe, de réduire l'intensité de l'usure de l'outil et de faciliter le processus d'élimination des copeaux de la zone d'usinage.

Dispositif de perçage avec plaques amovibles

Pour donner à la partie travaillante du foret la dureté requise (56-62 unités sur l'échelle HRC), l'outil est soumis à un traitement thermique qui, en règle générale, est effectué simultanément avec le brasage des inserts en carbure.

Une productivité élevée du traitement, ainsi que la stabilité des forets de cette catégorie sont assurées par un certain nombre de paramètres. Cela inclut la forme de l'insert en carbure, les paramètres géométriques de sa surface avant et le matériau à partir duquel un tel insert est fabriqué. Actuellement, les outils les plus répandus sont les outils avec des plaquettes en carbure de configuration correcte à trois et quatre côtés, qui permettent de percer des trous avec un fond pratiquement plat.

Les forets avec de telles plaquettes, dont la partie coupante est réalisée en forme de vague, permettent un usinage en utilisant une technologie de plongée pas à pas. L'utilisation de ce dernier assure non seulement la stabilisation de la position de l'outil au moment de sa découpe dans la matière à usiner, mais minimise également le risque de son retrait lors d'un traitement ultérieur. De plus, le foret ondulé peut réduire considérablement les forces de coupe générées pendant le processus de perçage.

Forets avec fixation mécanique de plaques polyédriques remplaçables (forets avec MNP)

La conception des forets, équipés d'inserts en carbure amovibles, leur permet d'effectuer non seulement le perçage, mais également des opérations technologiques telles que le perçage de trous préfabriqués, le chanfreinage. Dans de tels cas, une plaquette périphérique en carbure fixée à l'outil est utilisée.

Les forets avec inserts durs, qui sont fixés mécaniquement à l'outil, sont utilisés efficacement pour l'usinage de surfaces inclinées et concaves, tandis que l'usinage avec un tel outil peut être effectué sans pré-perçage de trous.Pour faire face avec succès à une telle tâche technologique, la quantité d'avance avec laquelle l'outil plonge dans la pièce doit être réduite de 50 à 70 %.

Affûtage

Pour conférer la dureté requise au foret dans sa partie active (sa mesure est effectuée conformément à l'échelle HRC), il est traité thermiquement, ce processus coïncide essentiellement avec le soudage des plaques elles-mêmes. Si les plaquettes sont profilées, le résultat du perçage sera bien meilleur. Les plaques amovibles sur les forets hélicoïdaux ou monolithiques conviennent non seulement au perçage de trous, mais également au perçage de rainures et de trous prêts à l'emploi.

Si le foret est équipé de plaques en forme de vague, il peut être utilisé dans une technique plus subtile - l'insertion étape par étape. Cette technologie stabilise la position de la perceuse ou du marteau perforateur au stade initial du taraudage, et minimise également le risque que l'outil « mène » dans le processus.

Comment affûter les forets en carbure est montré dans la vidéo suivante.

Comment choisir?

Lors du choix des pointes en carbure, il y a deux facteurs principaux à prendre en compte : la surface sur laquelle vous prévoyez de travailler et la profondeur et le diamètre du trou. Cela réduira immédiatement la sélection à un petit groupe d'exercices.

Ensuite, vous devez faire attention au matériau des arêtes de coupe, à la résistance du carbure

La réputation du fabricant du produit et sa qualité ne sont pas moins importantes, car, en règle générale, le prix de ces cardans est assez élevé. Par conséquent, vous devez étudier attentivement les propriétés du produit avant de le payer. Bien sûr, plus le fabricant de la perceuse est célèbre, plus son prix est élevé, mais la qualité de ces produits est également assez élevée.

Dois-je payer pour des outils dont le fabricant est inconnu et dont la qualité soulève beaucoup de doutes ? Chaque acheteur répond lui-même à cette question.

Conception de foret avec inserts victorieux

Les forets fabriqués avec une pointe victorieuse ont initialement les angles de coupe requis, il n'est donc pas nécessaire de les affûter en plus. La partie coupante du foret à soudure victorieuse est formée de deux "épaules", approximativement de même largeur. Le point d'intersection de ces "épaulements" coïncidera avec le centre du trou en cours de formation et son diamètre correspondra à la taille du plus large d'entre eux. L'axe de rotation du foret gagnant coïncidera avec le centre du trou si la largeur des "épaules" est la même. S'il y a une différence entre la largeur des "épaulements", alors le diamètre du trou en cours de formation différera de la taille transversale de l'outil par sa valeur. Dans le cas où il existe une différence de largeur entre les éléments de la partie coupante, cela peut conduire non seulement à une augmentation de la charge sur le foret et les mains de l'opérateur, mais également à la rupture du foret.

Conceptions de foret d'enroulement

Si les forets à pointes victorieuses sont émoussés, ils peuvent être affûtés de la même manière que les forets conventionnels. Lors de l'affûtage, il convient de garder à l'esprit que l'angle alpha de la partie coupante du foret doit être d'autant plus petit que le matériau à traiter est dur. La victoire a très peur de la surchauffe, et cela doit être pris en compte lors de l'affûtage. Afin de ne pas faire face à une situation où la pointe en carbure victorieuse commence à se fissurer ou même à se séparer de la partie principale de l'outil, il est nécessaire de ne pas l'amener à surchauffer et de la refroidir le plus souvent possible, pour laquelle vous pouvez utiliser de l'eau ordinaire . Si, néanmoins, les éléments victorieux du foret sont surchauffés, il faut les laisser refroidir dans des conditions naturelles et en aucun cas les soumettre à un refroidissement brutal avec un liquide (cela peut conduire à leur fissuration).

Il existe une grande variété de forets à pointe de carbure sur le marché aujourd'hui qui sont conçus pour manipuler des matériaux spécifiques.Des informations sur l'utilité de ces forets, s'ils sont produits en série, se trouvent sur l'emballage.

Formes de forets d'affûtage à pointes victorieuses (selon GOST 22735-77)

Aperçu des espèces

À ce jour, l'attention des acheteurs est offerte à une large gamme de cardans avec des plaques de carbure, qui peuvent être utilisées pour traiter le métal et d'autres matériaux. Ces buses peuvent être classées selon un certain nombre de paramètres, par exemple :

• par le matériau à partir duquel les plaques sont faites;
• par la méthode de fixation de ces plaques à la partie active de la buse ;
• par la forme des plaques ;
• de par la forme que présentent les rainures entre les surfaces de coupe de la buse, ces rainures sont conçues pour évacuer efficacement les copeaux et autres déchets issus du processus de perçage.

Les buses équipées de plaques en carbure ont certaines caractéristiques de conception qui les distinguent des autres "frères".

C'est tout d'abord une partie de travail plus courte - par rapport aux autres types de perceuses, elle est inférieure de 20 à 30%. Cela est dû au processus de réaffûtage du foret - cela ne peut être fait que sur des plaquettes en carbure. Si la perceuse et le gabarit forment un ensemble, la longueur de la perceuse est égale à la longueur d'un cardan conventionnel.

Le diamètre dans le noyau de la buse en direction de la tige augmente tous les 10 cm de 1,4 à 1,8 mm. L'angle auquel vous tenez le foret est directement proportionnel à la profondeur du trou à percer. La tige en forme de cône doit être bien ajustée à la broche de la machine, car la rigidité et la force de la poignée dépendent de la précision et de la qualité du processus de perçage.

Par la méthode de fixation des plaques

La fixation des plaquettes carbure s'effectue sur les pièces coupantes soit par soudure soit par vissage (mécanique), puis les plaquettes sont remplaçables. Si la soudure est utilisée, le réaffûtage n'est possible que quelques fois, après quoi la perceuse devient inutilisable.

Types de forets avec plaquettes carbure

Sur le marché moderne, il existe une grande variété de forets en carbure conçus pour le travail sur le métal et d'autres matériaux. La classification d'un tel outil s'effectue selon plusieurs paramètres, parmi lesquels figurent notamment :

• matériau pour la fabrication d'une plaque en alliage dur, qui peut être utilisée comme alliage de nuances VK6, VK8, etc.;
• méthode de fixation des plaques de carbure à la partie principale du foret;
• la forme qu'ont les plaques de carbure;
• la forme des rainures entre les surfaces de travail du foret, conçues pour une élimination efficace des déchets de traitement.

Les alliages de carbure de tungstène sont principalement utilisés comme matériau pour la production de lames de coupe, qui sont équipées d'un foret en carbure. Le plus populaire est l'alliage de qualité VK8.

Propriétés et applications des alliages de tungstène

De tels alliages, obtenus principalement par des procédés de métallurgie des poudres, correspondent parfaitement à leur nom - "durs". En particulier, la dureté de l'alliage populaire de qualité VK8, selon les conditions de sa production, est de l'ordre de 1670 à 2800 unités sur l'échelle de Rockwell. Pour cette raison, la perceuse, équipée d'inserts de coupe en alliage VK8, peut être utilisée avec succès pour percer des trous dans des matériaux tels que les aciers alliés (y compris les groupes résistants à la chaleur), la fonte et les essences de bois dur. Il est également important que l'alliage de qualité VK8 se distingue par un coût abordable par rapport aux autres matériaux de carbure.

Les plaquettes en carbure peuvent être fixées au tranchant du foret par soudure ou au moyen d'une connexion à vis (mécanique). Dans le premier cas, les plaquettes en carbure peuvent être réaffûtées un nombre limité de fois, bien qu'elles se caractérisent par une plus grande fiabilité. De plus, ils cassent assez souvent.C'est pourquoi les outils ont gagné en popularité, les plaquettes de coupe sans repousse sur lesquelles sont fixées mécaniquement.

Types d'inserts en carbure utilisés pour les forets

Pour équiper les forets de ce type, des plaquettes en carbure sont utilisées sous la forme :

• parallélogramme;
• rectangle;
• rhombe;
• triangle irrégulier (ces plaquettes sont caractérisées par la présence de six arêtes de coupe).

La forme des rainures entre les surfaces de travail de l'outil est d'une grande importance lors de l'utilisation de forets en carbure pour le traitement du métal et d'autres matériaux. Quelle que soit la forme de telles rainures, leur surface intérieure doit être soigneusement polie pour assurer une évacuation efficace des copeaux de la zone d'usinage.

Foret en carbure d'arrosage interne

Utilisation à la maison

Même si forets à centrer sont des professionnels, de nombreux artisans à domicile les ont utilisés avec succès. Ces perceuses sont très appréciées des radioamateurs, qui doivent souvent percer des trous de petit diamètre dans les circuits imprimés. En raison de leurs caractéristiques de conception à haute rigidité, les forets à centrer dans de telles situations sont plus préférables que les outils de forage standard de petit diamètre.

Percer des trous dans le PCB

Une des opérations qui est réalisée avec succès avec un outil de centrage est le perçage de vis ou de vis qui ne peuvent pas être retirées avec un tournevis classique. A l'aide d'un outil de centrage, les têtes de telles fixations non allongées sont simplement percées et peuvent ensuite être facilement dévissées. Le moyen le plus simple de résoudre ce problème est de percer la tête d'une vis ou d'une vis sur laquelle sont faites des fentes pour tournevis cruciformes. Si nous parlons d'une tête avec des fentes pour un tournevis droit, il faut d'abord la visser afin d'indiquer l'emplacement exact de l'entrée du foret.

Foret à centrer avec meulage hélicoïdal et queue conique Morse

Il ne sera pas difficile pour tout artisan à domicile d'acheter un outil de centrage de n'importe quel diamètre. Il existe aujourd'hui un large assortiment de perceuses en vente libre, y compris des marques nationales et étrangères.

Si nous parlons des préférences des artisans à domicile, alors dans leur environnement, à en juger par les critiques et les recommandations, les perceuses de type central produites sous la marque bien connue Dormer sont très populaires. Cet instrument est de haute qualité, ce qui peut être jugé même par sa photo, il est fiable et durable en fonctionnement.

Les forets à centre de dormer sont fabriqués en acier à outils HSS

L'outil de centrage TM Dormer est fabriqué en acier rapide et est soumis à un traitement thermique spécial pour assurer une dureté élevée du produit fini. À la suite de telles manipulations technologiques, un outil est obtenu avec lequel vous pouvez facilement percer des métaux très durs, y compris l'acier inoxydable.

Le fabricant ajoute du cobalt au métal à partir duquel les forets à centre Dormer sont fabriqués, ce qui permet à l'outil de coupe de conserver sa dureté d'origine même à des températures de traitement élevées. La durabilité des produits de cette marque est également louable.

Comment distinguer les produits originaux

Tous les forets Forstner actuellement sur le marché ne sont pas brevetés il y a plus de 120 ans. Pendant ce temps, la plupart d'entre eux fonctionnent sur un principe similaire, dont l'essence est la suivante :

• Les fibres de bois situées sur les bords du trou à former coupent le rebord extérieur de l'outil.
• Les arêtes de coupe radialement positionnées des couteaux intérieurs enlèvent simultanément la matière du centre du trou en cours de formation et guident les copeaux vers le haut, agissant comme de petites raboteuses.

Il y a deux caractéristiques principales à distinguer vraie perceuse Forstner sur bois de non-original. Ces signes sont :

1. la présence d'un trou de petit diamètre dans la partie centrale de l'outil ;
2. la présence d'un rebord de coupe externe dans la conception du foret, qui n'est interrompu par les lames de coupe principales qu'à deux endroits (il convient de garder à l'esprit que les lames de coupe principales de l'outil d'origine ne sont affûtées qu'à la main).

Foret de Forstner : 1 - original ; 2 - pour l'affûtage à la machine; 3 - avec des fraises en carbure; 4 - avec des dents

Les couteaux True Forstner sont désormais fabriqués par une seule entreprise, Connecticut Valley Manufacturing, qui possède des installations de fabrication aux États-Unis. Contrairement aux outils moulés sous pression non originaux, un couteau Forstner authentique est usiné à partir d'une seule pièce en acier au carbone.

En raison de l'épaisseur importante des arêtes de coupe, les vrais forets Forstner ont moins de surchauffe pendant le perçage et, par conséquent, ont une résistance plus élevée. Le coût des vrais forets Forstner est assez élevé, ce qui est pleinement justifié à la fois par la grande ressource de leur travail et par le fait qu'ils peuvent être traités à des vitesses plus élevées, tandis que les trous créés sont très précis et précis.

Le trou de petit diamètre des forets Forstner les rend plus pratiques pour le traitement de petites pièces. Pendant ce temps, faire entrer la partie centrale de cet outil dans le réticule est problématique, vous devez donc vous concentrer sur le diamètre extérieur de la perceuse, ce qui rend le perçage quelque peu difficile.

Options d'outils avec limiteur de profondeur de forage

Un outil non original se distingue des véritables forets Forstner par les caractéristiques suivantes :

• point central allongé;
• la présence de découpes dans la jante situées à l'arrière des lames intérieures (de telles découpes permettent un affûtage mécanique de l'outil, ce qui réduit considérablement son coût par rapport aux forets d'origine, dont la géométrie des arêtes de coupe n'est ajustée que manuellement).

Ces différences expliquent le fait que les outils non originaux sont beaucoup moins chers que les vrais forets Forstner.

Sur le marché moderne, il existe une autre catégorie de forets Forstner non originaux, dont la partie coupante est équipée de plaquettes en carbure. En raison des particularités de leur conception, ces perceuses à bois ne surchauffent pas et se distinguent par une grande ressource d'utilisation, et leur coût est comparable au prix de l'outil d'origine. En attendant, ils ont aussi un gros inconvénient : leurs plaques coupantes, soudées sur la partie coupante, occupent une bien plus petite partie de la circonférence que le rebord plein. En raison d'un tel défaut de conception, le foret commence à vibrer intensément pendant l'usinage et saute de la surface à usiner lorsque le perçage est effectué en biais ou depuis le bord même de la pièce.

Foret Forstner avec fraises brasées

Un autre outil non original, également appelé foret Forstner, se distingue par le fait que des dents sont faites sur son bord de coupe, ressemblant à des éléments de coupe d'une scie. Du fait que la surface de contact de ces dents avec le matériau à traiter est bien inférieure à celle d'une jante pleine, ce type d'outil ne surchauffe pas pendant le traitement, ce qui est particulièrement important lors du perçage de trous de grand diamètre.

C'est pourquoi les forets à bois conçus pour produire des trous d'un diamètre supérieur à 25 mm sont fabriqués avec de telles dents sur le bord de coupe.Comme les forets à plaquettes carbure, un outil avec des dents sur l'arête de coupe ne fonctionne pas bien lors du perçage de trous situés en biais ou au bord même de la pièce : dans de tels cas, il peut simplement sauter de la zone d'usinage.

Foret à tranchant dentelé