Industrie aéronautique: Outils PCD - De nouvelles solutions pour les pièces de structures en composite et en aluminium
sont fabriquées en alliages d'aluminium ou en matériaux composites, voir d'une
combinaison des deux. Il s'agit ici de prévenir l'usure par fatigue des matériaux
tout en cherchant à alléger les structures.
La fiabilité des procédés est un élément central de l'usinage des pièces destinées à
l'industrie aéronautique et spatiale. Les outils PCD (Diamant Polycristallin) MAPAL
répondent complètement à ces exigences et se caractérisent par une durée de vie
élevée et de très bons résultats d'usinages.
Durée de vie Améliorée de 60 % pour le perçage des matériaux composites
Dans la construction aéronautique, des milliers de trous pour les assemblages rivetés doivent être percés dans des composants et des matériaux composites. En règle générale, des forets en carbure monobloc revêtus diamant sont utilisés. Toutefois, ces forets ne sont pas adaptés à toutes les applications spécifiques. En effet, certaines utilisations extrêmes nécessitent de repousser les limites et impliquent des durées de vie supérieures, une fiabilité des processus maximale et une qualité de perçage irréprochable.
MAPAL a développé un nouveau foret PCD pour l'usinage des matériaux composites, comme le CFRP (plastique renforcé de fibres de carbone) et les matériaux composites multicouches en aluminium et fibre de carbone, utilisé pour l'assemblage. Le foret se caractérise notamment par son arête de coupe continue en PCD. Jusqu'à présent, seul le haut de l’arrête était en PCD, le centre restait quant à lui en carbure. Toutefois, l'interruption de l'arête de coupe était source d'instabilité au niveau des transitions et la brasure dans l'interstice avait tendance à s'user rapidement. Avec ce nouvel outil, MAPAL a remédié au problème d'instabilité.
L'arête de coupe PCD, polie des deux côtés, est insérée dans le corps de l'outil en carbure monobloc. Cela rend l'ensemble beaucoup plus stable. Grâce a l'angle de pointe de 115°, le foret est auto-centrant. L'angle de pointe secondaire de 80° assure une sortie d’alésage
sans délaminage.
Ce foret fait la différence chez les clients grâce à sa fiabilité et à sa grande durée de vie. Sur une pièce pour hélicoptère, des trous sont percés pour recevoir des éléments de fixation. La pièce en question comporte une couche de fibre de carbone renforcée de 50 mm. L'outil qui était utilisé auparavant avait atteint sa fin de vie après 50 perçages. Désormais, avec des conditions de coupe plus élevées et un perçage de meilleur qualité, le foret PCD de MAPAL permet au client de réaliser plus de 80 perçages d'un diamètre de 19 mm, soit une augmentation de 60 % par rapport aux outils PCD de conception classique.
Fresa de desbaste em PCD para usinagem sem refrigeração
Ao usinar os componentes estruturais das asas do avião feitas de alumínio, uma grande parte do material existente é removida pela usinagem. Para desbaste das câmaras ou bolsões dentro da asa, a MAPAL tem uma fresa de metal duro, a OptiMill-SPM-Rough em seu portfólio, que já comprovou seu desempenho inúmeras vezes. No entanto esta fresa de desbaste é adequada apenas para usinagem com refrigeração. Porque: Ferramentas de metal duro atingem seus limites ao usinar sem refrigeração, ligas de alumínio de cavacos longos, como as usadas na construção de aeronaves. As arestas postiças se formam rapidamente e as ferramentas estão sujeitas a um desgaste excessivo.
Havia uma demanda crescente por uma ferramenta para usinagem sem refrigeração que a MAPAL poderia satisfazer com uma fresa com lâmina de PCD, para que as câmaras e bolsões da asa não se enchessem com o líquido refrigerante. A geometria da nova fresa é em muitos aspectos idênticos à de sua contraparte sólida de metal duro.
A geometria de desbaste serrilhada especialmente projetada garante um corte suave e reduz as forças do processo. Também dá à ferramenta excelentes propriedades de mergulho. A geração de calor no componente é mínima. Devido à vida significativamente mais longa da ferramenta de PCD, ao usinar sem refrigeração as ligas de alumínio de cavacos longos, em comparação com a ferramenta de metal duro, a sua utilização é muito mais económica. Os custos mais altos da ferramenta são amortizados rapidamente.