Refroidissez l'outil avec de nouvelles solutions d'outils de coupe efficaces

L'une des tâches principales de la découpe des métaux est d'extraire efficacement l'énorme chaleur générée lors de la découpe. C'est un défi, en particulier dans les travaux de tournage où il y a un contact continu entre l'arête de coupe et la pièce.

Alors qu'une grande partie de la chaleur générée par le tournage est dissipée dans les copeaux, les températures régnant dans la zone de coupe et la chaleur peuvent atteindre des températures supérieures à 1 000 °C, en fonction du matériau, de l'avance et du régime. Cela active des processus thermiques qui entraînent une usure plus rapide de l’outil de coupe. Dans des cas extrêmes, l'outil peut même griller après un court laps de temps. Une géométrie plus positive et une vitesse de coupe adaptée au processus peuvent constituer une solution superficielle, mais cela entraîne des coûts à long terme ou réduit la productivité.

L'inondation de la zone de coupe, méthode de refroidissement externe couramment utilisée, n'est pas précise dans son application et son véritable effet est limité. En fait, l'injection relativement imprécise et incontrôlée de liquide de refroidissement ou d'huile dans le processus de coupe refroidit les copeaux au lieu du tranchant. Dans de nombreux cas, les différences de température élevées au point de coupe provoquent un choc thermique qui endommage mortellement le tranchant.

Au lieu d'inonder la zone de coupe, le fabricant d'outils ARNO Werkzeuge affirme qu'il existe de meilleures solutions, notamment le système de refroidissement ARNO (ACS) qui parvient à alimenter le liquide de refroidissement directement au point de coupe via deux canaux depuis le haut et depuis le bas.

ARNO Werkzeuge a développé le système ACS éprouvé sur le terrain en deux variantes. Sur la variante ACS1, le jet de liquide de refroidissement est guidé le long du siège de plaquette dans un canal de liquide de refroidissement et débouche directement sur la zone de coupe. Le liquide de refroidissement passe alors efficacement sous les copeaux et les chasse de manière optimale hors de la zone de coupe.

Dans la variante ACS2, le canal de liquide de refroidissement au niveau du siège de plaquette est couplé à un deuxième jet de liquide de refroidissement à débit optimisé depuis le bas jusqu'au flanc de l'outil. Les derniers développements proposent ce canal de refroidissement avec une sortie triangulaire qui fournit du liquide de refroidissement sur toute la largeur de la plaquette jusqu'au bord.

Le jet de liquide de refroidissement guidé à l'intérieur se dirige toujours précisément vers la zone de coupe et le flanc de l'outil. Cela minimise également le risque d’accumulation de matière sur le tranchant et l’effritement associé du tranchant.

Avancées de la fabrication additive

ARNO a utilisé des méthodes d'impression 3D additive pour produire des modules partiels de technologie avancée. Cette méthode permet de produire une sortie de liquide de refroidissement de forme triangulaire pour contrôler le jet de liquide de refroidissement jusqu'à un refroidissement maximal avec une consommation minimale et pour « inonder » le bord le plus éloigné du flanc de l'outil.

Ces conditions de refroidissement optimisées permettent également d'autres optimisations potentielles, telles qu'une réduction de la largeur des plaquettes.

L'ACS2 alimente le liquide de refroidissement sous les copeaux et les évacue plus facilement hors de la zone de coupe. Les copeaux sont plus courts et la tendance aux conditions d'insertion de bords rapportés est considérablement réduite. Les mesures confirment que cette méthode de refroidissement réduit la température d'environ la moitié. L’outil est ainsi soumis à beaucoup moins de contraintes et l’usure en dépouille est considérablement réduite. Au lieu de devoir réduire les vitesses de coupe et d'avance pour protéger l'outil, les vitesses peuvent même être augmentées, affirme l'entreprise.

La productivité augmente puisque la durée de vie des outils est nettement plus longue. Les utilisateurs rapportent que leurs outils durent jusqu'à trois fois plus longtemps ou au moins deux fois plus longtemps. Moins de changements d'outils soulagent finalement la charge de travail du personnel d'exploitation. Sans parler des temps d’arrêt des machines considérablement réduits.

Il permet également aux utilisateurs de maintenir un refroidissement interne sans tubes ni bords gênants, même lors des changements d'outils. Les utilisateurs ne doivent pas renoncer au refroidissement direct, même lors des opérations de tournage. Avec le porte-outil approprié, les canaux intégrés alimentent le liquide de refroidissement à proximité de la zone de coupe. Aucun réglage complexe n'est nécessaire puisque le système plug-and-play s'adapte toujours. En option, le fabricant propose un outil de maintien VDI adapté aux porte-outils et qui alimente le support en liquide de refroidissement sans aucun raccord de tuyau ou de flexible.