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MICRONORA 2016 : des solutions spécifiques pour répondre aux exigences du micro-usinage chez HORN

12/07/2016
Spécialiste de l'usinage de gorges et d'alésage de très petits diamètres et également d'outils spéciaux pour les secteurs aéronautique, médical, automobile et micromécanique, HORN présentera ses dernières nouveautés techniques en micro-usinage, notamment le « Système 274 » en version µ-Finish composé d'outils finement rectifiés qui possèdent une arête de coupe hyper tranchante.


HORN a développée une gamme d'outils pour l'industrie du micro-décolletage


Les contraintes du micro-usinage

L'usinage de petites pièces disposant d'un diamètre inférieur à 0,2 mm avec des profondeurs de passe se situant vers 0,01 mm, impose des exigences extrêmes au niveau de l'outil utilisé, du système d'usinage et avant tout, de la finition de coupe. Afin d'assurer un usinage précis, les arêtes de coupe doivent être parfaitement affûtées, ne présenter aucune trace d'éclat et disposer d'une surface de qualité et de finesse exceptionnelles.

Les exigences liées au microtournage et au tournage de haute précision, outre le fait que les propriétés de formation de copeaux dépendent fortement des propriétés du matériau usiné, restreignent considérablement le nombre de matériaux adaptés à ce type d'usinage. Les matériaux aptes au microtournage sont, de manière générale, tous les polycristallins amorphes à structure fine. Il s'agira le plus souvent de matériaux facilement usinables, tels que les alliages de cuivre, le laiton, le graphite ou l'aluminium. L'industrie horlogère utilise majoritairement le laiton et certains matériaux à base d'acier, tels que le 20AP ou l'acier inoxydable 4C27A. Certains aciers peuvent être usinés jusqu'à une dureté de 65 HRC.

En tournage haute précision, l'une des tâches les plus contraignantes est la fabrication de micro-axes, dont la tolérance peut être de l'ordre du nanomètre. La valeur de tolérance absolue à la fabrication diminue la plupart du temps de manière proportionnelle avec la taille de la pièce. Par exemple, si la tolérance d'usinage d'une pièce de diamètre D = 20 mm est de 0,04 mm, on obtient en appliquant ce rapport à une pièce de diamètre D = 0,02 mm, une tolérance de 0,04 µ.

Des machines aux concepts de fabrication spécifiques sont nécessaires pour atteindre les degrés de tolérance d'usinage requis pour les pièces des ordres de grandeur cités précédemment. Dans le microtournage et le tournage haute précision, la force passive exerce une influence importante sur la qualité géométrique de la pièce. Dans les productions en série, l'introduction de concepts de fabrication spécifiques permet de minimiser la flexion.

Par ailleurs, les machines configurées pour le micro-usinage présentent, en général, des contraintes strictes quant à la place occupée par les porte-plaquettes. C'est pourquoi on aura recours à des porte-outils spéciaux. Les versions de porte-plaquette pourvues d'une alimentation en fluide de refroidissement confèrent aux arêtes une performance optimale et une durée de vie élevée.

qualite affutage microusinage
La qualité d'affûtage HORN : des arêtes de coupe parfaitement affûtées, aucune trace d'éclat et une surface de qualité et de finesse exceptionnelles


Les solutions spécifiques de Paul Horn GmbH

Paul Horn GmbH a développé des solutions spécifiques pour répondre aux exigences strictes du micro-usinage. Le système S274, en version de précision µ-Finish, comprend des plaquettes de coupe destinées au tournage, à la plongée, au tournage arrière et au tronçonnage. Il a été conçu pour l'usinage de matériaux pour l'horlogerie comme le 20AP, pour les aciers inoxydables tels que 4C27A et le laiton. «µ-Finish » signifie que les arêtes ne présentent aucune trace d'éclat, même sous grossissement 200x, ce qui leur confère une extrême précision.

Le type AC25, solide, ultra-fin et à revêtement nanocomposite, et le type à grain fin sans revêtement MG12 répondent aux exigences du micro-usinage. Des applications pratiques ont démontré que l'outil HORN était capable d'usiner jusqu'à 15 fois plus de pièces que d'autres outils. Une hauteur de pointe constante de ± 0,0025 mm est garantie. Pour cette raison, les corrections et les préparations des outils par le client ne sont plus nécessaires après le premier réglage d'outil.

Des nouveautés à découvrir également dans la gamme des Supermini type 105, avec là encore des outils finement rectifiés qui possèdent une arête de coupe hyper tranchante. Il s'agit notamment de plaquettes pour un diamètre d'alésage à partir de 0,2 mm, 1,0 mm, 2,0 mm, 3,0 mm et 5,0 mm.
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