a partagé les résultats d'une étude détaillée menée par l'entreprise comparant les barres pleines Inconel 625 avec les nouvelles barres creuses Sanicro 60.
L'Inconel 625 (numéro UNS N06625) est un superalliage à base de nickel (superalliage résistant à la chaleur) de qualité compétitive, utilisé dans les industries maritime, nucléaire et autres depuis son développement initial dans les années 1960, en raison de ses propriétés de haute résistance et de sa résistance aux températures élevées. Il offre une protection accrue contre la corrosion et l'oxydation.
Le nouveau Challenger est une variante à tige creuse du Sanicro 60 (également appelé alliage 625). Ce nouveau noyau creux de Sandvik est conçu pour offrir de meilleures performances dans certaines zones occupées par l'Inconel 625, un alliage nickel-chrome haute résistance capable de supporter des températures extrêmement élevées dans des environnements contenant du chlore. Résistant à la corrosion intergranulaire et à la corrosion sous contrainte, il présente une équivalence de résistance aux piqûres (PRE) supérieure à 48.
L'objectif de l'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 sont la durée de vie de l'outil, l'état de surface et le contrôle des copeaux. Qu'est-ce qui se démarquera : la nouvelle recette de barre creuse ou la barre entière traditionnelle ?
Le programme d'évaluation de Sandvik Coromant à Milan, en Italie, comprend trois parties : tournage, perçage et taraudage.
Le centre d'usinage horizontal (HMC) MCM est utilisé pour les essais de perçage et de taraudage. Les opérations de tournage seront réalisées sur une machine Mazak Integrex Mach 2 avec porte-outils Capto à 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 une nuance d'alliage S05F adaptée à la semi-finition et à l'ébauche. Pour mesurer les performances de chaque essai, l'enlèvement de matière par vitesse de coupe a été mesuré selon trois critères principaux :
La formation de copeaux est également évaluée et surveillée comme mesure de l'usinabilité. Les testeurs ont évalué la formation de copeaux pour des plaquettes de différentes géométries (Mazak Integrex 2 utilisée avec un porte-outil PCLNL et une plaquette de tournage CNMG120412SM S05F) à une vitesse de coupe de 65 m/min.
La qualité de la surface est évaluée selon des critères stricts : la rugosité 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 (AAR – accumulation de matière sur les outils de coupe).
Des essais de perçage ont été réalisés en taillant plusieurs disques dans la même tige de 60 mm utilisée pour les essais de tournage. Le trou usiné a été percé parallèlement à l'axe de la tige pendant 5 minutes et l'usure de la surface arrière de l'outil a été enregistrée périodiquement.
L'essai de filetage évalue l'adéquation du Sanicro 60 creux et de l'Inconel 625 massif à cet important procédé. Tous les trous réalisés lors des essais de perçage précédents ont été utilisés et usinés avec un taraud Coromant M6x1. Six d'entre eux ont été chargés dans un centre d'usinage horizontal MCM afin de tester différentes options de filetage et de garantir leur rigidité tout au long du cycle de filetage. Après le filetage, mesurez le diamètre du trou obtenu avec un pied à coulisse.
Les résultats des tests ont été sans équivoque : les barres creuses Sanicro 60 ont surpassé l'Inconel 625 massif en termes de durée de vie et de finition de surface. Elles ont également égalé les performances des barres massives en matière de formage de copeaux, de perçage et de taraudage, et ont obtenu d'aussi bons résultats lors de ces tests.
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 celle des barres pleines à une vitesse de coupe de 140 m/min. À cette vitesse, la durée de vie de la barre pleine n'était que de 5 minutes, tandis que celle de la barre creuse était de 16 minutes.
La durée de vie de l'outil Sanicro 60 est restée plus stable avec l'augmentation de la vitesse de coupe. Lorsque la vitesse est passée de 70 à 140 m/min, la durée de vie de l'outil n'a diminué que de 39 %. Cette durée de vie est inférieure de 86 % à celle de l'Inconel 625 pour la même variation de vitesse.
La surface d'une ébauche de tige creuse en Sanicro 60 est beaucoup plus lisse que celle d'une ébauche de tige pleine en Inconel 625. Ceci est à la fois objectif (la rugosité de surface ne dépasse pas Ra = 3,2 µm, Rz = 20 µm) et se mesure par l'arête visuelle, les traces de vibrations ou les dommages de surface dus à la formation de copeaux.
La tige creuse Sanicro 60 a obtenu 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 des flancs et de formation de copeaux relativement faible après le perçage.
Les résultats confirment que les tiges creuses constituent une alternative plus performante que les tiges pleines. La durée de vie de l'outil est trois fois supérieure à celle de la concurrence à des vitesses de coupe élevées. Le Sanicro 60 est non seulement plus durable, mais aussi plus efficace, travaillant plus intensément et plus vite, tout en garantissant sa fiabilité.
Avec l'avènement d'un marché mondial compétitif qui pousse les opérateurs de machines à adopter une vision à long terme de leurs investissements matériels, la capacité du Sanicro 60 à réduire l'usure des outils d'usinage est indispensable pour ceux qui cherchent à augmenter leurs marges et à obtenir des prix de produits plus compétitifs. Cela signifie beaucoup.
Non seulement la machine durera plus longtemps et les changements seront réduits, mais l'utilisation d'un noyau creux peut contourner l'ensemble du processus d'usinage, éliminant ainsi le besoin d'un trou central, ce qui permet d'économiser potentiellement beaucoup de temps et d'argent.