Forets pour matières composites / KEVLAR

Le perçage est l’opération d’usinage qui permet d’obtenir un trou cylindrique en pleine matière. Les trous sont percés à l'aide d'outils rotatifs appelés forets ou mèches. La partie coupante se situe à l’extrémité du foret ou de la mèche.

Lors de ces deux dernières décennies, l’utilisation des outils de coupe en carbure de tungstène dans l’industrie métallurgique a remplacé, petit à petit, les outils en acier rapide, également nommé HSS (High speed steel).

Ces outils de précision en carbure, tels que ceux réalisés par DIXI Polytool, permettent une nette amélioration en matière d’économie et d’efficacité. En effet, l’avantage principal du carbure en comparaison avec le HSS, est de pouvoir utiliser de grandes vitesses de coupe. Cet élément se répercute directement sur la productivité, qui est par conséquent nettement améliorée.

Pour le client, la localisation et la répétitivité des trous à réaliser avec des outils en carbure de DIXI Polytool est donc beaucoup plus sûre et efficace. D’autre part, la possibilité d’intégrer un arrosage centralisé, même sur des petites dimensions, est un atout indéniable permettant encore de réduire les temps de perçage en supprimant les cycles de brise-copeaux long et fastidieux.

Autres propriétés du carbure de tungstène, c’est sa structure particulièrement rigide, son module d’élasticité est trois fois supérieur à celui de l’acier. Grâce à cette caractéristique et en créant des géométries optimales, les forets ou mèches en carbure ne dévient pas.

Un autre aspect, en tenant compte du taux horaire élevé des machines-outils ultra modernes, est d’obtenir un temps de cycle par trou le plus bas possible. Cela signifie que DIXI Polytool doit imaginer et concevoir des outils de perçage capables de faire face à des vitesses de coupe et d’avances les plus élevées possibles.

Les forets en carbure confectionnés dans les ateliers de DIXI Polytool au Locle, en Suisse, sont fabriqués à partir de cylindres rotatifs longs dans lesquels les mécaniciens viennent tailler les spirales et créer l'affûtage au bout du foret. Tous les forets sont réalisés en une seule opération, qu’ils soient petits ou grands, à l’aide d’une machine-outil à commandes numériques, également appelée CNC.

Pour usiner ou plus exactement meuler les cylindres en carbure, les techniciens utilisent des meules pourvues de grains de diamant. Ensuite, les angles de coupe, les angles de première et de deuxième dépouille, l'affûtage en bout, l’épaisseur d’âme variable, vont être étudiés et validés en fonction des groupes de matière à usiner.

Les lubrifiants servent à réduire la friction et la chaleur lors de l’emploi de l’outil de coupe. Ils servent aussi à évacuer les copeaux de la zone d’usinage. Bien que les huiles disposent de bonnes propriétés lubrifiantes, elles ne réduisent pas autant la chaleur que les émulsions.

La polyvalence de l’émulsion

Pour cette raison, en cas de sous-traitances mécaniques ou en cas de mécanique générale, l’émulsion est plus polyvalente. Elle conviendra à un panel plus large d’outillage. En effet, elle apporte également une bonne lubrification et permet de refroidir la machine-outil.

En cas de production spécialisée, par exemple une utilisation exclusive dans le titane, l’huile est préconisée et plus précisément une huile spécifique à cette catégorie de matière. Pour le titane également, le gaz carbonique à l’état supercritique CO₂ est une solution prometteuse.

Le seul cas dans lequel le liquide de refroidissement n'est pas recommandé pour le perçage est dans les plastiques ou les composites. Cela est dû au fait que les plastiques et les composites peuvent être poreux et peuvent absorber le liquide de refroidissement, ce qui peut provoquer un gonflement de la pièce. Cela peut entraîner un rétrécissement lorsque la pièce sèche.

Le Kevlar® est une fibre synthétique dont le polymère est le poly-para-phénylène téréphtalamide.

Le Kevlar® a été découvert et développé aux États-Unis par la société DuPont, puis, après l’expiration du brevet, repris par la société AkzoNobel aux Pays-Bas sous le nom de Twaron et au Japon par la société Teijin sous le nom de Technora.

Cette fibre synthétique est utilisée pour la création de vêtements visant à protéger les individus dans des activités à risque grâce à son excellente résistance et à sa légèreté. Par exemple, les gilets pare-balles, les casques, les pantalons ou les gants de travail.

Le Kevlar® sert à renforcer des matériaux composites employés dans le domaine maritime, aéronautique ou encore dans l’industrie spatiale.
Exemples : coques de navire, ailes d’avion, skis, chaussures de ski, canoës, kayaks, snowboards.

Il renforce également certains objets en caoutchouc, comme les pneumatiques automobiles et cyclistes, ou encore les courroies et bandes transporteuses.

Le Kevlar® est aussi présent dans des cordages ou sanglages devant supporter de fortes charges.

DIXI Polytool confectionne essentiellement des outils de coupe en carbure de tungstène ou en diamant.
Pour les forets pour matières composites et Kevlar®, ils sont exclusivement en carbure.

Ce matériel de qualité garantit un perçage sûr et efficace.

En principe, il n’y a pas de revêtement pour cette catégorie d’outils coupants car ils ne sont pas utilisés dans des matières où cela s’avère nécessaire.

Des informations plus détaillées sur le perçage, les forets en carbure DIXI Polytool, les revêtements et les matières à usiner sont disponibles dans la catégorie « perçage ».

Le perçage du Kevlar® pose des problèmes d’effilochage des fibres à l’entrée et à la sortie du trou lorsqu’il est débouchant.

Pour limiter ce phénomène, il faut utiliser un foret DIXI 1290, doté d’une pointe spécialement affûtée.
Cette conception permet de réduire au maximum l’effilochage ou la délamination lors du cisaillement des fibres.

Le foret DIXI 1290 permet également de percer dans du bois ou du plastique.