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L'usinage aux limites du progrès : le forage de trous profonds dans l'acier Toolox de SSAB

24/07/2009
Il y a plusieurs années de cela, les fabricants de moules et de matrices avaient tendance à éviter le plus possible les traitements thermiques sur leurs produits. Une telle démarche présentant plusieurs avantages : une réduction évidente des coûts et des délais de livraison, mais aussi une cohérence contrôlée des caractéristiques, dans la mesure où l'on évite les risques générés par le traitement thermique. Cette tendance s'est accentuée en raison de la conjoncture économique actuelle difficile. Non seulement les fabricants de moules et de matrices doivent avoir des coûts encore plus compétitifs, mais ils doivent être capables également de fournir les produits dans les délais les plus courts, d'autant plus que les clients finaux commandent le plus tard possible. Simultanément, les cycles de production longs n'étant plus aussi fréquents qu'autrefois, il devient donc moins important de procéder à un traitement thermique des moules et des matrices pour accroître au maximum leur dureté. Pour faire face à cette propension à éviter les traitements thermiques, les fabricants d'acier produisent plus d'aciers pour moules et matrices plus résistants à l'usure et plus durs. Actuellement, l'acier pré-trempé le plus résistant et le plus dur du marché est l'acier d'outillage « Toolox » du fabricant d'acier suédois SSAB.

Le Toolox 44 présente une dureté élevée de 45 HRC et une excellente usinabilité grâce à sa faible teneur en carbone et sa grande homogénéité. Mais il arrive parfois que les clients rencontrent des difficultés d'usinage lorsqu'ils utilisent cet acier pour la première fois.

L'opération la plus délicate s'avère être le « forage de trous profonds » (appelé également forage profond). Le forage de trous profonds est une opération typique dans la fabrication de moules et de matrices lorsque des canaux de refroidissement sont requis dans l'outil.

Afin de mettre au point des procédures et des spécifications pour faciliter le processus de forage du Toolox, SSAB a trouvé utile de coopérer avec des spécialistes de renom dans ce domaine. C'est ainsi qu'un projet de développement technique commun a vu le jour avec le fournisseur d'outils Botek et le spécialiste français du forage de trous profonds René Devaux. En optimisant les paramètres de forage et l'outillage, René Devaux n'a pas éprouvé de grandes difficultés pour cette opération de forage de trous profonds. Lors d'un essai, cinq trous de diamètre 12 mm ont été forés sur une profondeur de 650 mm, totalisant une longueur cumulée de 3250 mm, sans poser de complications et sans réaffûtage de foret.

Sur la base des essais réalisés, Botek fait les commentaires suivants sur le forage de trous profonds dans les aciers Toolox de 45 HRC :

- Le forage de trous profonds dans le Toolox 44 est tout à fait possible mais les paramètres doivent être individuellement adaptés à chaque application
- Toute vibration doit être supprimée
- Il est extrêmement important d'avoir des outils traités au carbure du type adéquat
- L'angle recommandé de pointe du foret est indispensable (pas trop aigu) 100 % d'huile de perçage est nécessaire (pas de mélange autorisé)
- Pour les trous d'une longueur supérieure à 40 x diamètre, un guide de foret est nécessaire

Si la clé de l'avenir est le développement d'aciers spéciaux avec de nouveaux paramètres d'outillage, le savoir-faire technique important pour tirer parti de ces développements novateurs et l'exploitation des principaux avantages qu'ils offrent sont cruciaux pour le succès des industries concernées. Le succès de la coopération des sociétés SSAB, Botek et René Devaux et de leur engagement illustrent bien le moyen de réaliser et de proposer aux clients finaux une solution globale.

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