ont partagé les résultats d'une étude détaillée menée par la société comparant les barres pleines Inconel 625 aux nouvelles barres creuses Sanicro 60.
L'Inconel 625 de qualité compétitive (numéro UNS N06625) est un superalliage à base de nickel (superalliage réfractaire) utilisé dans les secteurs maritime, nucléaire et autres depuis sa mise au point dans les années 1960, grâce à ses propriétés mécaniques élevées et sa résistance aux hautes températures. Il offre une protection accrue contre la corrosion et l'oxydation.
Le nouveau Challenger est une variante à âme creuse du Sanicro 60 (également connu sous le nom d'alliage 625). Ce nouveau noyau creux de Sandvik est conçu pour offrir de meilleures performances dans certains domaines où l'Inconel 625 excelle. Fabriqué à partir d'un alliage nickel-chrome haute résistance, il supporte des températures extrêmement élevées en milieu chloré. Résistant à la corrosion intergranulaire et à la corrosion sous contrainte, son indice de résistance à la piqûre (PRE) est supérieur à 48.
L'objectif de cette étude était d'évaluer et de comparer de manière exhaustive l'usinabilité du Sanicro 60 (diamètre = 72 mm) et de l'Inconel 625 (diamètre = 77 mm). Les critères d'évaluation étaient la durée de vie de l'outil, la qualité de surface et le contrôle des copeaux. Lequel de ces matériaux se distinguera : la nouvelle formulation de barres creuses ou la barre pleine traditionnelle ?
Le programme d'évaluation de Sandvik Coromant à Milan, en Italie, comprend trois parties : le tournage, le perçage et le taraudage.
Le centre d'usinage horizontal MCM est utilisé pour les essais de perçage et de taraudage. Les opérations de tournage seront réalisées sur une machine Mazak Integrex Mach 2 à l'aide de porte-outils Capto avec arrosage interne.
La durée de vie de l'outil a été évaluée en mesurant son usure à des vitesses de coupe comprises entre 60 et 125 m/min, avec un alliage S05F adapté à l'ébauche et à la semi-finition. Pour évaluer la performance de chaque essai, le rendement en matière par vitesse de coupe a été mesuré selon trois critères principaux :
L'usinabilité est également évaluée et contrôlée par la formation des copeaux. Les testeurs ont évalué la génération de copeaux pour des plaquettes de géométries variées (Mazak Integrex 2 utilisé avec un porte-plaquette en PCLNL et une plaquette de tournage CNMG120412SM S05F) à une vitesse de coupe de 65 m/min.
La qualité de la surface est jugée selon des critères stricts : la rugosité de surface de la pièce ne doit pas dépasser Ra = 3,2 µm et Rz = 20 µm. Elle doit également être exempte de vibrations, d’usure et d’arêtes rapportées (BUE – accumulation de matière sur les outils de coupe).
Des essais de perçage ont été réalisés en taillant plusieurs disques dans la même barre de 60 mm que celle utilisée pour les essais de tournage. Le trou usiné a été percé parallèlement à l'axe de la barre pendant 5 minutes et l'usure de la face arrière de l'outil a été enregistrée périodiquement.
Le test de filetage évalue l'aptitude des pièces creuses en Sanicro 60 et pleines en Inconel 625 à cette opération importante. Tous les trous réalisés lors des essais de perçage précédents ont été réutilisés et taraudés avec un taraud Coromant M6x1. Six de ces pièces ont été placées dans un centre d'usinage horizontal MCM afin d'expérimenter différentes options de filetage et de garantir leur rigidité tout au long du cycle. Après le filetage, le diamètre du trou obtenu est mesuré à l'aide d'un pied à coulisse.
Les résultats des tests ont été sans équivoque : les barres creuses Sanicro 60 ont surpassé les barres pleines Inconel 625 en termes de durée de vie et de finition de surface. Elles ont également égalé les barres pleines lors des tests de formage de copeaux, de perçage, de taraudage et de taraudage, obtenant des résultats tout aussi satisfaisants.
La durée de vie des barres creuses à haute vitesse est nettement supérieure à celle des barres pleines, et plus de trois fois supérieure à une vitesse de coupe de 140 m/min. À cette vitesse, la barre pleine n'a duré que 5 minutes, tandis que la barre creuse a une durée de vie de 16 minutes.
La durée de vie de l'outil Sanicro 60 est restée plus stable malgré l'augmentation de la vitesse de coupe ; ainsi, lorsque la vitesse est passée de 70 à 140 m/min, la durée de vie de l'outil n'a diminué que de 39 %. Cela représente une durée de vie 86 % plus courte que celle de l'Inconel 625 pour une même variation de vitesse.
La surface d'un blank creux en Sanicro 60 est beaucoup plus lisse que celle d'un blank plein en Inconel 625. Ce constat est à la fois objectif (la rugosité de surface n'excède pas Ra = 3,2 µm, Rz = 20 µm) et se mesure visuellement par l'observation des arêtes, des traces de vibration ou des dommages dus à la formation d'éclats.
La tige creuse Sanicro 60 a donné les mêmes résultats que l'ancienne tige pleine Inconel 625 lors du test de filetage et a montré des résultats similaires en termes d'usure du flanc et de formation de copeaux relativement faible après le perçage.
Les résultats confirment que les barres creuses constituent une alternative améliorée aux barres pleines. La durée de vie de l'outil est trois fois supérieure à celle des outils concurrents à haute vitesse de coupe. La Sanicro 60 est non seulement plus durable, mais aussi plus performante : elle travaille plus vite et plus fort tout en conservant une fiabilité optimale.
Face à un marché mondial concurrentiel qui incite les opérateurs de machines à adopter une vision à long terme de leurs investissements en matériaux, la capacité du Sanicro 60 à réduire l'usure des outils d'usinage est essentielle pour ceux qui cherchent à augmenter leurs marges et à proposer des prix plus compétitifs. C'est un atout considérable.
Non seulement la machine durera plus longtemps et les changements de production seront réduits, mais l'utilisation d'un noyau creux permet de contourner tout le processus d'usinage, éliminant ainsi le besoin d'un trou central, ce qui peut permettre d'économiser beaucoup de temps et d'argent.