Usiner l’acier trempé après traitement thermique : ce qui change réellement
La plupart des pièces en acier à outils sont encore usinées tendres, trempées, puis rectifiées. Le fraisage dur déplace cette séquence : la pièce est d’abord traitée thermiquement, puis finie sur un centre d’usinage à pleine dureté. Il supprime un montage de rectification et supprime le débat sur la déformation, mais ce n’est pas le même travail avec une avance plus lente.
La surépaisseur décide du travail
Le fraisage dur est une opération de finition. Laisser 2 mm de matière sur un bloc à 58 HRC, c’est ainsi que l’on détruit des plaquettes. Une surépaisseur réaliste après traitement thermique est de 0.15-0.30 mm par côté en fraisage, plus serrée sur les petits détails. Cela signifie que l’usinage à l’état tendre avant trempe doit être planifié en fonction de l’usinage dur, y compris la croissance liée à la trempe.
Si votre plan part chez un atelier qui ne chiffre que l’usinage à l’état tendre, cette surépaisseur est la première chose qu’il se trompera à évaluer, et vous le découvrez six semaines plus tard.
Outillage : CBN et carbure revêtu, pas d’acier rapide
Au-dessus d’environ 50 HRC, l’acier rapide est exclu. L’ensemble de travail est le suivant :
- Carbure monobloc avec revêtement AlTiN ou AlCrN : le cheval de bataille jusqu’à environ 60 HRC, fraise à bout sphérique pour les surfaces 3D.
- Plaquettes CBN : au-dessus de 60 HRC, et pour le tournage dur d’alésages et d’arbres.
- Angle de coupe négatif, préparation d’arête prononcée : une arête vive à angle positif s’ébrèche instantanément dans l’acier trempé.
La profondeur de passe diminue, la vitesse de coupe augmente, et la machine doit le supporter sans vibrations. Une fraiseuse de 20 ans aux glissières usées ne produira pas une face à Ra 0.4 à 60 HRC, quel que soit l’outil dans la broche.
La rigidité compte plus que la puissance
Le mode de défaillance du fraisage dur est la vibration, pas le manque de puissance. Les efforts de coupe sont plus faibles que pour l’ébauche de l’acier doux ; ce qui détruit l’état de surface, c’est la déflexion. Cela oriente le travail vers des ateliers disposant de :
- machines thermiquement stables et bien entretenues,
- porte-à-faux d’outil courts et porte-outils frettés ou hydrauliques,
- montages qui serrent sur de la matière massive plutôt que sur des parois minces.
Quand un atelier chiffre du fraisage dur à partir d’une photo de liste de machines, c’est la partie que vous ne pouvez pas voir.
Soufflage d’air, pas arrosage abondant
L’arrosage abondant sur une coupe de fraisage dur interrompue provoque un choc thermique sur l’arête CBN et la fissure. La configuration habituelle est la coupe à sec avec de l’air comprimé ou un brouillard de lubrification en quantité minimale. Si un devis mentionne l’arrosage abondant sur une passe de finition CBN, demandez pourquoi.
Ce que cela implique pour votre demande de prix
Trois lignes du plan changent le prix davantage que la géométrie :
- La dureté au moment de l’usinage : « 58-60 HRC, usiné après traitement thermique » est un autre travail que « usiner tendre, nous trempons en interne ».
- Où se trouve réellement la tolérance : un alésage à ±0.005 mm, c’est correct ; chaque cote à ±0.005 mm double le temps de contrôle.
- L’état de surface sur les faces fonctionnelles uniquement : un Ra 0.4 généralisé sur toutes les surfaces est la source la plus courante de devis gonflés.
Envoyez le plan avec ces trois points renseignés et vous obtenez de chaque atelier un devis comparable, au lieu de trois chiffres qui décrivent trois travaux différents.