TiN, TiAlN, AlTiN... une comparaison des revêtements

Un revêtement est une couche très fine (de l'ordre du micromètre) et fermement adhérente d'un composé chimique qui est appliquée sur une pièce. Le revêtement a les influences positives suivantes sur l'outil de précision:

• Augmentation de la durée de vie / résistance à l'usure
  Le frottement et l'usure se produisent à la surface de l'outil entre deux pièces mobiles (pièce et foret). Ce frottement exerce une contrainte sur le foret et est réduit par le revêtement. Cela prolonge la durée de vie de l'outil.
• Permettre des vitesses de coupe plus élevées
  La vitesse de coupe peut être augmentée grâce à la protection du revêtement.
• Prévention de la corrosion
  Le revêtement protège l'outil contre la destruction par les réactions à l'environnement, par exemple la rouille.
• Amélioration optique

L'épaisseur du revêtement est indiquée en micromètres (μm) et ne dépasse pas 0,7 μm car les couches plus épaisses sont susceptibles de se fissurer.

En fonction du matériau à usiner et de l'outil de précision, il faut tenir compte des réguirations du revêtement. Deux facteurs jouent ici un rôle important :

1. l'application, c'est-à-dire dans quel matériau doit être percé.
   S'agit-il par exemple d'acier doux, d'acier inoxydable ou d'aluminium ? Plus le matériau est dur, plus la nano-dureté du revêtement est élevée.
2. le type de coupe (p. ex. perçage, fraisage, filetage)
   Par exemple, le filetage utilise une vitesse plus faible que le perçage avec un foret hélicoïdal, les exigences en matière de température maximale d'application sont donc différentes.

La durée de vie est définie comme le temps jusqu'à ce que l'usure admissible soit atteinte. En d'autres termes : La durée de vie est le temps jusqu'à ce que vous ne soyez plus satisfait du résultat du forage, ou que les performances de l'outil en pâtissent.

Outre le revêtement, la durée de vie dépend de :

1. la vitesse de coupe
2. du matériau
3. l'acier de l'outil
4. la section du copeau (taille de la surface coupée)
5. le refroidissement
6. utilisation de la machine (guidée, manuelle)

Un avantage majeur d'un revêtement est l'extension de la durée de vie de l'outil de précision.

Même le revêtement standard le plus couramment utilisé, le TiN, augmente la durée de vie d'un facteur de trois à quatre. Donc, si vous coupez beaucoup et que vous ne voulez pas acheter de nouveaux forets chaque semaine, vous devriez utiliser un foret revêtu.

Vous pouvez également prolonger la durée de vie en refroidissant.

La vitesse de coupe est donnée en mètres par minute (m/min). Pendant la coupe, les arêtes de coupe de l'outil s'usent par frottement, rupture et diffusion à haute température. Cela modifie la géométrie de l'arête de coupe et réduit la qualité et la précision de l'outil. En réglant la vitesse de coupe exacte, vous pouvez obtenir des résultats optimaux et minimiser l'usure de l'outil.

Comme indiqué ci-dessus, une vitesse de coupe plus faible est requise pour le filetage que pour le perçage.

La température maximale de l'application dépend de la vitesse de coupe. Plus la vitesse de coupe est élevée, plus la température maximale d'application du revêtement est élevée.

Le refroidissement a un effet positif sur l'outil, quel que soit le revêtement. Par conséquent, nous recommandons toujours de refroidir l'outil, même si cela n'est pas absolument nécessaire.

Les liquides de refroidissement assurent la

• la réduction de la friction
• l'élimination des copeaux
• l'élimination de la chaleur
• l'augmentation de la durée de vie
• l'amélioration de la surface des matériaux
• nettoyage de la pièce
• prévention de la corrosion
• pendant le découpage.

Le refroidissement n'est pas absolument nécessaire pour certains revêtements.

La nano-dureté est exprimée en gigapascal (GPa) et indique la pression exercée par une force d'un Newton sur une surface d'un mètre carré. (La formule est la suivante : 1 kg-m-1-s-2 = 1 N-m-2)

La nano-dureté permet de couper des matériaux plus durs et d'atteindre des vitesses de coupe plus élevées. Cela a un effet positif sur le temps de travail nécessaire.

Pendant le forage, l'outil en mouvement rencontre un matériau immobile. Il en résulte un frottement et la chaleur correspondante. L'objectif est de transmettre les forces résultantes avec de faibles pertes par frottement.

Le coefficient de frottement est exprimé en μ.

Avec le refroidissement, par exemple, le coefficient de frottement de l'acier sur l'acier peut être réduit de 0,2 à 0,07 μ.

Les revêtements ont toujours une influence positive sur l'outil. Selon le domaine d'application, un revêtement différent est avantageux.

Le tableau suivant vous montre une comparaison des différents paramètres techniques et domaines d'application des cinq revêtements.