Outils diamant et PCD DIXI Polytool : fraises en bout, fraises à graver, fraises à angler, fraises à surfacer et plaquettes de tournage

Les outils en diamant monocristallin (DIA) et en diamant polycristallin (PCD) sont couramment utilisés dans les applications d’usinage et de micro-usinage en raison de leur dureté exceptionnelle, de leur résistance à l'usure et de leur durabilité.

Les outils diamants et PCD doivent être sélectionnés et utilisés avec soin pour obtenir des performances optimales. Des facteurs tels que le matériau usiné, les conditions de coupe et la finition de surface souhaitée doivent être pris en compte lors de la sélection d'un outil.

Ces outils de précision diamant qui sont destinés au tournage, au fraisage et au gravage permettent l’usinage de différents matériaux tels que le carbone, le graphite, le cuivre, les matériaux modernes de construction légère comme les alliages aluminium-silicium, les composites à matrice métallique, les plastiques renforcés de fibres et bien sur les matériaux nobles (or, platine, argent, laiton…).

Le diamant monocristallin est composé de carbone à l‘état pur qui se développe sous très grande pression et à haute température. Le diamant est la matière la plus dure connue au monde.

Ses tranchants extrêmement acérés permettent d´atteindre une rugosité de surface Rz inférieure à 0,02µ. De plus, la très faible pression engendrée sur le tranchant de l´outil lors de l´usinage minimalise son usure.

Les outils diamants offrent une précision et une finition de surface excellentes.

Pour créer un diamant brut HPHT (Haute Pression et Haute Température), une minuscule graine de diamant est introduite dans un environnement riche en carbone, accompagnée d'un liquide métallique qui facilite la sédimentation du carbone autour de la graine. 

La graine de diamant est ensuite soumise à un processus qui imite la nature, se développant progressivement atome par atome et molécule par molécule sous haute pression et à des températures extrêmes.

Un diamant brut produit avec la technologie CVD est créé à partir d’une plaque de diamant. La plaque de diamant est placée dans un environnement qui contient deux gaz contenant du carbone : l’hydrogène et le méthane. 

Une fois que la pression et la chaleur (se situe entre 800 et 900 degrés Celsius) sont appliquées, les éléments de carbone se détachent des gaz pour former un nuage de plasma. Ce nuage de plasma détache ensuite les éléments de carbone sur la plaque de diamant et finalement un diamant va se développer couche par couche.

Le diamant polycristallin PCD se compose d’une couche de diamant synthétique étant lié par un liant, le cobalt, le tout monté sur un support en métal dur. 
En comparaison au diamant monocristallin, le PCD a une résistance à l´usure plus faible mais une meilleure ténacité. Il est important de choisir la nuance adéquate de PCD pour une application réussie. La durée de vie d’un outil PCD peut être jusqu’à 10 fois plus importante que celle d’un outil carbure pour une application similaire.

Le PCD est typique pour les applications de micro-usinage car il offre une grande résistance à l'usure et est utilisé pour l'usinage de métaux non ferreux, tels que l’or, le laiton, l'aluminium, le cuivre ou encore le plastique. 

Le diamant polycristallin CVD se caractérise par une couche de cristaux de diamants résultant d´une croissance sous vide. Cette matière de coupe ne possède ni de liant, ni de sous couche en métal dur comme le PCD. Matière dure et homogène, le CVD a une arrête de coupe très fine, ce qui permet l´obtention d’un très bon état de surface sur le produit fini. La résistance aux hautes températures sera meilleure qu´avec un outil PCD, cependant le CVD sera plus fragile car n´ayant pas de sous couche pouvant absorber les chocs.

Les outils en PCD, sont fabriqués à partir d'un matériau composite composé de particules de diamant et d'un liant métallique. 

• À l’intérieur d’une chambre de frittage, un mélange de poudre de diamant et de cobalt est déposé. L’ensemble est fritté sous haute pression et haute température.
• Des disques de 75mm avec une moyenne de 90% de grains de diamant sont obtenus.

Les outils diamants s’utilisent dans des matériaux non-ferreux tels que le laiton, l’or, l’argent, les alliages de cuivre, le graphite, le peek les alliages d’aluminium ou encore les matières plastique. 

Les diamants polycristallins, c’est-à-dire, les PCD et CVD, ont une durée de vie plus longue, une meilleure productivité en comparaison à un outil carbure et apporte une bonne finition. Il est possible d’utiliser un PCD de superfinition dans des cas spécifiques. 

Les diamants monocristallins sont dédiés à un état de super finition, un état de surface de qualité optique ou poli miroir. 

Le diamant monocristallin sera utilisé pour des travaux de finition, il permettra l´obtention d´un aspect de surface « poli-miroir » dans les matières non ferreuses et un aspect transparent dans les matières plastiques.

Avec la température d’usinage, les atomes de carbone, présent dans les matières ferreuses, se diffusent dans la matière usinée, ce qui provoque la détérioration de l’arête de coupe.

• Le PCD est utilisé dans l’usinage de la préparation du sertissage, le mitraillage, ou le tournage intérieur par exemple dans le platine, l’or ou l’argent. 

• Dans le platine, la durée de vie est 10 fois supérieure aux outils carbure revêtus. De plus, les bavures sont minimales.

• En fraisage, Le PCD permet d’augmenter la vitesse de coupe et la durée de vie de l’outil. La durée de vie d’outil est augmentée de plus de 8 fois par rapport à un outil en carbure revêtu.

• Le PCD est largement utilisé pour l’usinage des polymères chargés en fibre de carbone (PEEK) qui vont servir par exemple à la fabrication d’implants médicaux. En comparaison à un outil carbure revêtue diamant le PCD permet de multiplier par 5 la durée de vie de la fraise. 

• Le diamant monocristallin (DIA) qu’il soit naturel ou synthétique apporte des états de surface poli miroir sur les matières pour la haute horlogerie, telles que le laiton, l’or, le cuivre ou encore le platine.

• Le PCD est fréquemment utilisé pour la production d’électrodes en graphite.

• Les alliages plus légers comme l’aluminium ou les fibres de carbone sont fréquemment employés dans les secteurs industriels de l’automobile et de l’aéronautique, ces alliages sont usinés avec du PCD pour un avoir un temps de vie outil augmenté avec un temps d’usinage record.

• D’autres matières non-ferreuses peuvent être usinées grâces aux outils diamants comme le PVC, le polycarbonate, le HPL-Trespa ou le Plexiglass.

• Le PCD de superfinition est largement utilisé dans l’usinage du plastique pour la finition transparente des pièces, aussi bien qu’en opération de surfaçage que de détourage.

DIXI Polytool propose plusieurs catégories d’outils en diamant monocristallin ou polycristallin pour répondre aux besoins de ses clients.

La gamme des fraises en diamants et PCD contient diverses géométries telles que des fraises en bout en PCD ou en diamant monocristallin, des fraises 1 dent en PCD, des micro-fraises en diamant, des fraises 2 tailles en diamant monocristallin, fraises toriques en PCD et CVD et des fraises hémisphériques en PCD et diamant.

• DIXI 70600 PCD
• DIXI 70630 PCD
• DIXI 70600 DIA 
• DIXI 72310 DIA
• DIXI 72421-SH DIA
• DIXI 72420
• DIXI 72420-SH
• DIXI 70520
• DIXI 70520-SH
• DIXI 70320-SH PCD
• DIXI 70320 DIA
• DIXI 70330 DIA

• DIXI 70170 PCD
• DIXI 70070 PCD
• DIXI 70170 DIA

• DIXI 76230 DIA
• DIXI 76231 DIA

• DIXI 81000
• DIXI 82000
• DIXI 80000

• DIXI 1973
• DIXI 1978

• DIXI 26500 (Plaquette de décolletage)
• DIXI 26420 (Plaquette de tournage ISO)