Avantages des forets multi-matières
Un perçage polyvalent ouvre la clé d’une fabrication plus productive
En janvier 2025, le Forum économique mondial a indiqué que les installations identifiées comme faisant partie de son réseau mondial de phares réalisaient des gains de productivité remarquables de 70%, tout en réduisant simultanément les coûts énergétiques de 40% et le délai de mise sur le marché de 40%. Phares mis à part, comment tous les fabricants peuvent-ils augmenter leur productivité sans augmenter les coûts ? James Thorpe, responsable produits pour le perçage et l’usinage des composites chez Sandvik Coromant, nous explique comment un nouvel outil de perçage peut améliorer les objectifs de production des applications multi-matières.
Au-delà des installations de Lighthouse, les fabricants du monde entier sont de plus en plus appelés à produire des pièces à partir d’un large éventail de matériaux, des aciers trempés aux composites, en passant par les métaux plus tendres et les plastiques, tout en s’efforçant d’obtenir une précision et une efficacité sans compromis. Pour relever ces défis, il est nécessaire de disposer de solutions d’outillage capables de repousser les limites des capacités de perçage traditionnelles, mais aussi de rationaliser les opérations sur un marché de plus en plus concurrentiel.
Surmonter les difficultés
Le perçage est une opération fondamentale mais techniquement exigeante dans la fabrication moderne. L’un des défis les plus persistants concerne la variabilité des matériaux. Les fabricants travaillent souvent avec une large gamme de matériaux, des aciers trempés durs aux métaux légers mais ductiles. Chaque matière présente des difficultés spécifiques : les aciers trempés peuvent provoquer une usure excessive de l’outil, tandis que les métaux plus tendres peuvent se déformer sous l’effet des forces de forage.
La chaleur et l’usure des outils sont également des problèmes importants dans les opérations de forage. Les vitesses de coupe élevées, les cycles d’usinage prolongés et les compositions de matières exigeantes contribuent à une accumulation excessive de chaleur. Cela accélère non seulement la dégradation de l’outil, mais impacte également la précision de l’usinage, entraînant des défauts de surface et des écarts par rapport aux dimensions requises. Des solutions efficaces de gestion de la chaleur, tant dans la conception des outils que dans les stratégies d’usinage, sont essentielles pour prolonger la durée de vie des outils et améliorer la qualité des pièces.
L’évacuation des copeaux constitue un autre défi majeur. Dans les applications de forage profond ou à grande avance, un enlèvement de copeaux inefficace peut entraîner des bourrages de copeaux, une augmentation de la chaleur, voire la défaillance de l’outil. Les goujures du foret doivent être conçues de manière à faciliter une évacuation fluide et régulière des copeaux, à prévenir les interruptions d’exploitation et à maintenir des conditions d’usinage stables.
La stabilité des process est tout aussi essentielle pour la fabrication de précision. La précision du positionnement des trous et la rectitude sont essentielles pour les pièces de haute qualité utilisées dans des secteurs tels que l’aéronautique et l’automobile. Toute déviation peut compromettre la fonctionnalité du produit final, entraînant des reprises coûteuses ou le rejet de composants. Pour obtenir et maintenir la stabilité, il faut à la fois une géométrie d’outil robuste et des paramètres d’usinage optimisés.
Enfin, les fabricants sont soumis à des pressions croissantes pour adopter des pratiques de production durables et rentables. La réduction des déchets, l’allongement de la durée de vie des outils et la réduction de la consommation d’énergie sont des priorités pour les entreprises qui s’efforcent d’atteindre leurs objectifs économiques et environnementaux. Ces facteurs stimulent la demande d’outils de perçage offrant des performances supérieures tout en réduisant le coût total par pièce.
Un foret pour toutes les matières
Pour améliorer la productivité et maintenir la rentabilité, il existe un besoin croissant de forets polyvalents capables de traiter différentes matières, éliminant le besoin de changements d’outils fréquents tout en réduisant les coûts d’outillage. Les avancées en matière de revêtements et de conception des outils permettent à ces forets multi-matières d’être performants sans compromettre la qualité, ce qui permet à la fois de réaliser des économies et d’améliorer la durabilité.
Le foret CoroDrill® Dura 462 en est un bon exemple, spécialement conçu pour améliorer les performances dans une grande variété de matières. Doté d’un substrat en carbure cémenté à grain fin, CoroDrill® Dura 462 offre une résistance à l’usure et une fiabilité exceptionnelles avec une microstructure bien contrôlée qui garantit des résultats réguliers, même dans les matières difficiles comme les métaux durs ou les alliages ductiles. Il s’agit donc d’un outil précieux pour les fabricants qui recherchent une précision et une stabilité uniformes, quelle que soit la composition matérielle de leurs composants.
La géométrie du CoroDrill® Dura 462 est conçue dans un souci de polyvalence. La conception de la pointe de l’outil réduit considérablement les forces de coupe et améliore la précision du positionnement, en particulier dans les applications avec des tolérances élevées. Les angles de dépouille du foret renforcent la robustesse de la pointe, tandis que la configuration à un seul bord contribue à minimiser l’accumulation de chaleur, ce qui améliore encore la stabilité de l’outil et ses performances globales.
Le revêtement PVD breveté Zertivo® 2.0 de Sandvik Coromant améliore encore ses performances grâce au substrat carbure à grain fin qui offre une résistance supérieure à l’usure et permet le perçage à grande vitesse tout en préservant la stabilité du process.
Les résultats de l’analyse comparative ont montré l’avantage concurrentiel évident de l’outil. Dans un cas client, CoroDrill® Dura 462 a permis d’augmenter la productivité de 110% et de prolonger la durée de vie de l’outil de 36%. Un autre cas a montré un gain de productivité de 85% et une durée de vie d’outil plus que doublée par rapport à un concurrent low-cost.
Alors que les installations phares du WEF guident l’industrie vers une fabrication plus efficace, les fabricants ont besoin des bons outils pour naviguer dans les complexités de la production multi-matériaux. En adoptant des solutions polyvalentes qui s’attaquent à la variabilité des matières, à la gestion de la chaleur et à la stabilité des processus, ils peuvent tracer la voie vers des avancées significatives en matière de productivité et d’excellence opérationnelle.
