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Le Beyond Shield™ de Kennametal fournit un système de serrage rigide et fiable dans l’usinage à haute performance de la fonte. Le tournage dur avancé, ou l’utilisation d’outils de coupe au nitrure de bore cubique polycristallin super rigide (PCBN) pour l’usinage des matériaux ferreux durcis comme la fonte, est très recherché dans différentes industries manufacturières majeures. Des centaines de millions de disques de freins, tambours de freins, volants d’inertie et moyeux de roues sont requis chaque année en véhicules automobiles, équipement lourd et autres secteurs.

Et, même si les outils super durs semblent prometteurs pour le tournage de pièces aussi difficiles à usiner, la réalité en décide tout autrement en raison de la tendance de ces outils onéreux à se fracasser et à se briser sous l’effet des forces extrêmes en jeu. Fort d’une expérience de plusieurs décennies en science des matériaux avancés et conception des outils, Kennametal annonce le système Beyond Shield™ en réponse à cette situation (les défis actuels de l’usinage de la fonte).

« Pour les clients qui usinent des disques et tambours de frein en fonte grise, l’utilisation du système de plaquettes PCBN et serrage Beyond Shield™ de Kennametal se traduit par une réduction des coûts d’outillage de l’ordre de 20% et un allongement de la durée de vie de l’outil pouvant atteindre 30% par rapport aux systèmes conventionnels », explique le Dr -Ing. Raouf Ben Amor, Responsable Produit Global. « Le Beyond Shield™ fournit un système de serrage robuste grâce auquel les plaquettes CI PCBN plus petites donnent de bons résultats dans les mêmes applications que la plaquette CI de plus grandes dimensions, nos nuances se caractérisant par un compromis parfait entre usure et résistance comme l’ont démontré les essais sur le terrain ». Comment relever le défi du serrage L’usinage haute performance de la fonte induit des charges mécaniques et thermiques extrêmement élevées. Les serrages classiques de type à embrèvement essaient de maintenir la plaquette de coupe en place avec un point de contact direct, d’où le risque de casser à la fois le système de serrage et la plaquette sous haute pression.

Le système Beyond Shield™ relève le défi du serrage grâce à une conception en trois points qui applique la force de serrage vers l’avant de la plaquette, au plus près de l’arête de coupe, en réduisant sensiblement les vibrations susceptibles de provoquer des fissures et autres défaillances.

En outre, l’usinage de la fonte représente un environnement particulièrement agressif, dans lequel les projections incessantes de copeaux réduisent aussi la durée de vie du serrage. Le Beyond Shield propose, grâce à une technologie exclusive de Kennametal, un revêtement carbure qui améliore la résistance à l’usure du serrage face à l’évacuation des copeaux. Le Beyond Shield™ est aussi compatible avec les porte-outils standards, ce qui contribue à la maîtrise des coûts. Nouvelles nuances PCBN Outre sa dureté intrinsèque, la fonte pose un certain nombre de défis d’usinage pour les outils de coupe. La qualité de coulée est parfois imprévisible. La faible teneur en soufre peut provoquer une diminution de 60% de la durée de vie de l’outil, et la teneur accrue en ferrite conduire à une usure chimique élevée, également préjudiciable à la longévité de l’outil.

Grâce à une structure PCBN « multimodale » exclusive, la nuance Kennametal KBK35™ a vu sa teneur en nitrure de bore cubique augmenter, ce qui assure une résistance accrue à l’usure et une durée de vie supérieure de la plaquette dans les opérations d’ébauchage et de finition. La résistance chimique à l’usure est assurée au moyen d’un revêtement par déposition chimique en phase vapeur (CVD), et la dureté des arêtes de coupe est améliorée grâce à des traitements post-revêtement.

« Les essais sur le terrain ont mis en évidence, pour la nuance KBK35™, une durée de vie d’outil multipliée par deux avec la fonte affinée ou non affinée et, dans des cas spécifiques comme les tambours de frein, le nombre de pièces réalisées par plaquette multiplié par dix (par rapport aux solutions céramiques) ».

Pour les pièces faisant appel à la fonte affinée, Kennametal introduit également dans la famille Beyond Shield la nuance KB1340™. Lors d’essais comparatifs réalisés avec des disques de frein, la nuance KB1340™ a permis de produire 1700 pièces contre 1500 avec une plaquette PCBN standard. En renouvelant les essais par rapport à des plaquettes céramiques, la durée de vie de l’outil est passée de 120 à 4200 pièces.

« Pour les clients confrontés au besoin d’augmenter les paramètres de coupe en maîtrisant en même temps la fiabilité des processus et les coûts, le Beyond Shield™ est synonyme d’usinage haute performance de la fonte », explique Raouf Ben Amor.

http://www.kennametal.com