Quels sont les défis liés au tournage CNC de pièces en acier inoxydable ?

5. 1.      Haute résistance thermique et ténacité
   La haute résistance thermique et la ténacité de l'acier inoxydable rendent difficile l'usinage à grande vitesse, ce qui a un impact direct sur l'usinage CNC. Il s'agit d'un défi majeur pour la découpe CNC de l'acier inoxydable. Bien que les aciers inoxydables austénitiques et martensitiques ne présentent pas une dureté ou une résistance à la traction aussi élevées que celles de l'acier au carbone n° 40, leur allongement, leur striction et leur résilience sont nettement supérieurs. Par exemple, l'allongement du 1Cr18Ni9Ti atteint 210 % de celui de l'acier n° 40. Ceci engendre des difficultés de fragmentation des copeaux lors de l'usinage à grande vitesse. Découpe CNC, ainsi qu'une consommation d'énergie substantielle due à la déformation par découpe.

   2.      Écrouissage et adhérence
   L'acier inoxydable est sujet à l'écrouissage et à l'adhérence des copeaux, sa faible conductivité thermique compliquant davantage le processus de coupe. Lors du tournage CNC à grande vitesse, l'acier inoxydable a tendance à s'écrouir. L'extrusion de matière par l'outil provoque une déformation dans la zone de coupe, entraînant un glissement intragranulaire, une distorsion du réseau cristallin et une densification microstructurale. Ceci peut multiplier par 2 à 3 la dureté de coupe, la couche durcie pouvant atteindre plusieurs centaines de micromètres d'épaisseur. De plus, la forte adhérence et la faible conductivité thermique des copeaux d'acier inoxydable contribuent à la formation d'arêtes rapportées sur l'outil et le tranchant, exacerbant les vibrations pendant l'usinage et accélérant l'usure de l'outil.

   3.      Problèmes d'usinage des filetages
   Les problèmes courants incluent une rugosité de surface insuffisante des filetages et une usure importante de l'outil. Lors du filetage CNC de l'acier inoxydable, des problèmes typiques tels qu'un mauvais état de surface, des irrégularités de surface (aspect d'écailles de poisson) et des accrochages de l'outil surviennent fréquemment. Ces problèmes sont principalement dus à un angle de dépouille trop faible de part et d'autre de l'outil de filetage, ce qui augmente le frottement avec la surface du filetage et dégrade la qualité d'usinage. De plus, l'usure de l'outil ne doit pas être négligée, car elle modifie les angles de coupe et de dépouille, entraînant une augmentation de la force de coupe, des vibrations et une dégradation de la surface usinée.

   4.      Facteurs liés aux outils et aux machines-outils
   Une rigidité insuffisante et une précision médiocre de la machine-outil engendrent des vibrations, affectant négativement la qualité d'usinage. La rigidité de la machine-outil et du système d'outillage est également cruciale. Des problèmes tels qu'un serrage insuffisant de l'outil de filetage, un porte-à-faux excessif, une rigidité inadéquate du porte-outil et une précision insuffisante de la machine-outil peuvent induire des vibrations, compromettant ainsi la qualité du filetage. Par conséquent, il est essentiel, pendant l'usinage, de garantir la stabilité de la machine-outil, de l'outil et de la pièce, et d'ajuster avec précision la hauteur de la pointe de l'outil afin d'éviter le blocage de celui-ci.

6. 

Bien que Usinage CNC de précision L'acier inoxydable offre un équilibre remarquable de propriétés avantageuses, mais présente certains défis. Les aciers inoxydables austénitiques sont particulièrement sensibles à l'écrouissage lors de l'usinage, ce qui peut accroître leur dureté. Si l'opérateur n'est pas familiarisé avec le traitement de l'acier inoxydable, cela peut accélérer l'usure des outils et nuire à la qualité du produit fini.

De plus, l'acier inoxydable possède généralement une conductivité thermique relativement faible, ce qui entraîne une accumulation de chaleur dans la zone de coupe. Sans refroidissement adéquat et paramètres de coupe appropriés, la température peut atteindre un niveau suffisamment élevé pour sensibiliser l'acier inoxydable. Selon l'application prévue de la pièce en acier inoxydable, cela peut engendrer des problèmes tels que la corrosion intergranulaire et la fissuration par corrosion sous contrainte.

Malgré ces difficultés, les machinistes expérimentés peuvent produire de manière fiable de l'acier inoxydable de haute qualité. Pièces CNC à condition d’utiliser des outils et des équipements appropriés, ainsi que des pratiques d’usinage bien optimisées.