Pourquoi certaines foreuses au cobalt s'usent rapidement

Lorsqu'un foret au cobalt tombe rapidement en panne, de nombreux acheteurs supposent d'abord que le foret lui-même est de mauvaise qualité.
C'est parfois vrai.
Il existe sur le marché des produits à bas prix dont les matériaux, le traitement thermique ou la précision de rectification ne correspondent pas aux spécifications annoncées.
Mais parfois, le foret n'est pas le seul problème.
Dans de nombreux cas de perçage de l'acier inoxydable, la défaillance est due à une inadéquation entre l'outil et l'application. Même un bon foret peut s'user rapidement si les conditions de perçage sont inappropriées.
Pour les acheteurs industriels, cette distinction est importante. Si la cause est mal interprétée, la décision d'achat suivante risque d'être erronée.

1. Le matériau peut ne pas correspondre à la teneur en cobalt.
Le terme « cobalt » est largement utilisé sur le marché des forets.
Mais tous les forets au cobalt ne sont pas identiques.
Les aciers HSS-Co de véritable qualité, tels que M35 et M42, contiennent du cobalt comme composant de l'alliage. Le cobalt est réparti dans toute l'épaisseur du matériau, et non seulement en surface.
C'est important car le cobalt est surtout utile lorsque le tranchant est exposé à des températures élevées. Si l'acier lui-même ne contient pas la teneur en cobalt annoncée, le foret ne pourra pas offrir les performances attendues lors de perçages difficiles.
Pour les acheteurs, le problème est que cette différence n'est pas toujours visible de l'extérieur.
Deux forets peuvent sembler similaires. Ils peuvent présenter des couleurs ou des marquages ​​similaires. Ils peuvent tous deux être vendus comme étant de la marque HSS-Co. Mais dès qu'ils commencent à percer de l'acier inoxydable, la différence devient flagrante.

2. Le traitement thermique détermine l'équilibre entre dureté et ténacité.
Même lorsque la qualité du matériau est correcte, le traitement thermique peut faire une grande différence.
Pour les exercices HSS-Co, l'objectif n'est pas simplement de rendre l'exercice aussi difficile que possible.
Si le foret est trop dur, le tranchant risque de s'ébrécher ou le foret de se casser sous la charge.
Si le foret est trop tendre, le tranchant risque de s'user rapidement et de perdre son pouvoir de coupe.
Le véritable défi consiste à maîtriser l'équilibre entre dureté et ténacité.
C’est l’une des raisons pour lesquelles deux forets au cobalt fabriqués à partir du même acier peuvent ne pas offrir les mêmes performances. La nuance d’acier constitue le point de départ. Le traitement thermique détermine ensuite dans quelle mesure le potentiel du matériau se traduit concrètement en performances de coupe.

3. Une géométrie de rectification inadéquate crée des charges de coupe irrégulières.
Une autre raison pour laquelle les forets en cobalt s'usent rapidement est leur mauvaise géométrie.
Un foret hélicoïdal coupe grâce à ses deux lèvres. Ces deux lèvres doivent répartir la charge de coupe aussi uniformément que possible.
Si la longueur de la lèvre, l'angle de pointe ou l'angle de dégagement n'est pas constant, un côté de la perceuse peut travailler plus dur que l'autre.
Cela crée plusieurs problèmes :
  •Pression de coupe locale plus élevée
  •Plus de chaleur d'un côté du tranchant
  •Usure plus rapide
  •Trous potentiellement surdimensionnés ou faible stabilité des trous
Du point de vue de l'utilisateur, cela peut ressembler à un problème de matériau. Mais du point de vue de la fabrication, il peut s'agir en réalité d'un problème de précision de rectification.
Pour les fabricants d'équipement d'origine et les distributeurs, c'est pourquoi la constance des lots est importante. Un foret n'est pas qu'un simple morceau d'acier ; c'est aussi un outil de coupe affûté.

4. Les forets en cobalt peuvent supporter une chaleur plus élevée, mais pas une chaleur illimitée.
De nombreux utilisateurs choisissent les forets en cobalt car ils conservent mieux leur dureté à des températures élevées que les forets HSS standard.
C'est exact.
Mais cela ne signifie pas que les forets au cobalt peuvent être utilisés à n'importe quelle vitesse.
Lorsque la vitesse de rotation de la broche est trop élevée, le tranchant génère de la chaleur plus rapidement que l'outil et la pièce ne peuvent l'évacuer. Une fois la température devenue trop élevée, l'usure du tranchant s'accélère.
C’est particulièrement fréquent lorsque les utilisateurs pensent que les forets au cobalt doivent être utilisés plus rapidement simplement parce qu’ils sont plus résistants à la chaleur.
En réalité, les forets au cobalt nécessitent une vitesse et une avance adaptées. Ils sont plus performants que les forets HSS standard dans les matériaux difficiles, mais leur fonctionnement reste soumis aux mêmes principes de coupe.

5. L'écrouissage de l'acier inoxydable est souvent mal compris.
De nombreux forets HSS-Co sont utilisés pour l'acier inoxydable, notamment le 304 et le 316.
L'acier inoxydable n'est pas difficile à travailler uniquement parce qu'il est résistant. Sa difficulté réside dans le fait que les conditions de coupe peuvent changer pendant le perçage.
Si le foret frotte au lieu de couper, si l'avance est trop faible ou si le perçage s'arrête à plusieurs reprises à l'intérieur du trou, la surface de l'acier inoxydable risque de durcir.
La passe de coupe suivante ne coupe alors plus le matériau d'origine, mais une couche plus dure créée par le perçage précédent.
Cela peut endommager très rapidement le tranchant.
Dans la communication avec les clients, il est essentiel d'expliquer ce point. On incrimine parfois la perceuse pour sa courte durée de vie, alors que la véritable raison est que la pièce à usiner est devenue plus difficile à percer pendant le perçage.

6. Le refroidissement, la lubrification et l'évacuation des copeaux restent importants.
Une autre idée fausse courante est que les forets au cobalt n'ont pas besoin de fluide de coupe.
Le cobalt améliore la résistance à la chaleur par rapport à l'acier rapide standard, mais il ne dispense pas d'un refroidissement et d'une lubrification adéquats.
Le fluide de coupe agit de trois manières :
  •Il réduit la friction au niveau du tranchant.
  •Cela permet de contrôler la température
  •Cela améliore l'évacuation des puces
Sans un refroidissement ou une lubrification suffisants, la chaleur et les copeaux restent plus longtemps près du tranchant. Ceci est particulièrement préjudiciable lors du perçage continu, du forage de trous profonds ou de l'usinage de l'acier inoxydable.
Un foret au cobalt peut résister à des conditions plus difficiles qu'un foret HSS standard, mais il a tout de même besoin d'un environnement de forage raisonnable.