Foret à pointe en pcd taillé hélicoïdal pour matériaux composites

La généralisation progressive de l’employabilité de nouveaux  matériaux  exotiques tel :
- les plastiques synthétique renforcées de fibre de carbone (C.F.R.P.),
- les M.M.C,
- les composites à base de carbure de silicium vert
- les matériaux composés à base de céramique armée,
- le carbone –carbone
- les fibres de carbone
- les  sandwichs divers renforcé de fibre de carbone et d’aluminium, fibre de verre,
- les plexiglas
- les panneaux d’agglomérées à base de bois, carbone, fibre de verre,
- les alliages réfractaires

s’est développé dans l’industrie aéronautique, spatiale et nucléaire.
Jours après jours, l’utilisation de ces produits de pointe réservés hier à des produits de très haute technologie, ont tendance à glisser vers des productions de plus grandes séries, quand ils ne se généralisent  pas vers la production de masse comme l’automobile et ses composants.

L’objectif reste le même : améliorer les performances mécaniques des éléments constituant, réduire le poids  et par la même la consommation de carburants, réduire les coût de maintenance induit par le choix de tels ou tels matériaux.

Le remplacement des outils carbure par des outils PCD s’est développé tant de le domaine de l’ébauche avec de grande profondeur de coupe et de grandes vitesses d’avances. Ils permettent d’obtenir un très bon état de surface ne nécessitant pas d’autres opérations avec des outils de finition.  Ils permettent la réalisation des pièces en une opération : ébauche et finition.
En fraisage dans des matières synthétique renforcé les vitesses sont de l’ordre de 200 à 3500 m/mn en Vc avec des avances de 0.1 à 1mm/dent, en tournage de l’ordre de 180 à 1100m/mn avec des avances de 0.05 à 0.25mm/tr.

Toutefois, il y avait un domaine ou aucune solution n’était satisfaisante : le perçage. En effet, il existe sur le marché des forets PCD mais une grande partie des outils offerts sont à coupe droite sans hélice taillée dans la partie du PCD. Cela induit des efforts de coupe important et des  délamination des matériaux percés. Par ailleurs, ces forets sont conçu à partir de forets standard avec souvent  des angles d’hélice important 25 à 30° entraînant des difficultés dans l’évacuation des fibres et particules de composites qui « bourrent » dans les goujures entraînant détérioration du produit percé par échauffement et durée de vie du foret plus courte.

Peu de société aujourd’hui propose de forets à goujure en PCD hélicoïdale, avec des angles d’hélice taillés, variable en fonction des matériaux à percer.

En 1994 Diamoutils avait déposé un premier brevet d’invention
 n° 89 15445 à l’institut de la propriété industrielle sur les outils rotatifs au diamant et leur procédé pour la réalisation. Les moyens techniques de l’époque ne rendait pas ces outils au demeurant innovant, économiquement viable en raison de leur coût de production.

Aujourd’hui, les technologies ont évolué et Diamoutils peut proposer des forets PCD hélicoïdaux techniquement plus performants et d’un coût d’utilisation plus économique. L’arête de coupe aura  une meilleure acuité par rapport au carbure réduisant considérablement les problèmes de délamination en sortie de trou. L’angle de coupe positif améliore notoirement la coupe franche des fibres percées.

Enfin les trois propriétés du diamant PCD, ici démontrent  toute leur performance, : résistance à l’usure, résistance à la compression, excellence de la conductivité thermique dégageant dans le corps de l’outil la chaleur générée à la pointe de perçage, d’où un grande constance dans le temps des performances de l’outil.

La ou un outil foret carbure dans des composite de type matières synthétiques renforcées de fibres de carbone travaille péniblement à 25m/mn de Vc avec une avance d’environ 0.02mm/tr et une durée de vie inférieure à 70 trous, un forets pcd hélicoïdale travaille à plus de 100m/mn avec des avances de 0.02/tr ce qui induit un gain de temps d’environ 90% et une durée très longue durée de vie de l’ordre de 40 à 100 fois celui d’un foret carbure en fonction de la matière usinée et des performances  de la machine utilisée.
Enfin la résistance à l’usure du pcd  donne la possibilité aux
ré-affutages du foret, si celui est expédié en maintenance avant que des dommages irrémédiables n’apparaissent.

Diamoutils reste à votre disposition pour toutes études de forets pcd hélicoïdaux. Ces forets sont disponibles de Ø4 à 13 mm angle de pointe 120° mais aussi sur demande en pointe inversée (sur certain diamètre uniquement). Ces outillages complètent la gamme de produits pour travail des composites visibles  sur :
www.diamoutils.com

le 2 juillet 2007 – JF BUCOURT.