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Journées technologiques HORN 2015

Exposé :

Plongée et tronçonnage de matériaux

inoxydables

Intervenant : Christian Stark

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Aciers inoxydables

Programme

Zoom sur les aciers inoxydables

• Utilisation, propriétés, classification, processus d'enlèvement de copeaux,

exigences en matière de lame et de géométrie

Exemples d'usinage à l'appui de divers systèmes d'outillage

• Douille – Porte-plaquette avec refroidissement de doigt de serrage

• Anneau – Tronçonnage sans ébarbures et système adapté de couche

• Arbre réducteur – Plaquette de coupe avec refroidissement interne

• Siège de distributeur – Système de cassette 845

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Aciers inoxydables

Utilisation

Industrie : Réservoirs, dispositifs d'échappement, raccords vissés,

raccords, ...

Ménage : Casseroles, couteaux, lampes, lavage, ...

Génie civil : Structures porteuses, façades, couvertures, piscines, ...

Médecine : Vis, plaques, outils chirurgicaux, ...

Priorités :

Résistance à la corrosion, capacité de charge mécanique, durabilité, hygiène,

esthétique, effet visuel, ...

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Aciers inoxydables

Fe Fe

Fe Fe

Fe C

C

O2 O2

O2

Fe O Fe O Fe Fe O O

O2

O

O2

Fe Fe Fe

C C Cr

Cr

Cr

O2

O Cr

Propriétés - Résistance à la corrosion

Acier au

carbone

Acier inoxydable

Les atomes de fer libres se

combinent avec l'oxygène

atmosphérique pour former de l'oxyde

de fer (rouille).

Les atomes de chrome libres se combinent

avec l'oxygène atmosphérique pour former

de l'oxyde de chrome (couche passive).

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Aciers inoxydables

Classification

Structure

ferritique

par exemple 1.4511

Structure austénitique-

ferritique

par exemple 1.4462

Structure

austénitique

par ex. 1.4301 (V2A)

1.4571 (V4A)

Structure

martensitique

par exemple 1.4313

Source : Informationsstelle Edelstahl

Rostfrei

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Aciers ferritiques résistants à la corrosion

Composant principal d'alliage : Cr

Utilisation :

Ferrures, revêtements, construction d'appareils,

éléments de construction, silos, réservoirs et

équipements automobiles

Propriétés :

Bonne aptitude au formage sans enlèvement de

copeaux (formage à froid), soudable, difficilement

usinable

Dispositifs d'échappement

Aciers inoxydables

Source : Informationsstelle Edelstahl Rostfrei

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Aciers inoxydables martensitiques et durcis par précipitation

Composant principal d'alliage : Cr, C (martensite de carbone)

ou Ni (martensite de nickel)

Utilisation :

Axes, arbres, vis, instruments

chirurgicaux, roulements à billes, moyens de production,

ressorts et outils de coupe

Propriétés :

Durcissable, facilement usinable, soudable sous certaines conditions,

haute résistance

Lames de rasoir

Aciers inoxydables

Source : Informationsstelle Edelstahl

Rostfrei

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Tour d'ascenseur en tubes duplex

Aciers inoxydables austénitiques ferritiques

Composant principal d'alliage : Cr, Ni, Mo

Utilisation :

Plateformes de forage en mer, industrie aéronautique

Propriétés :

Soudable, hautement résistant à la corrosion

Aciers inoxydables

Source : Informationsstelle Edelstahl Rostfrei

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Aciers austénitiques résistants à la corrosion

Composant principal d'alliage : Cr, Ni, Mo, manganèse en cas d'austénite de

manganèse

Utilisation :

Industries alimentaire, pharmaceutique et cosmétique,

construction d'appareils chimiques, construction automobile, ménage,

instruments chirurgicaux et installations sanitaires

Propriétés :

Facilement formable à froid et soudable, difficilement usinable

Pompe immergée

Aciers inoxydables

Source : SPECK

Pumpen

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Exigences en matière de géométrie

petit rayon de l'arête arrondie

petit chanfrein de protection

grand angle de coupe/de dépouille

dépouille moyenne de copeau

pour avances de petites à moyennes

Aciers inoxydables

p. ex. : geométrie 3V avec refroidissement interne

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Aciers inoxydables

Exemple d'usinage : Douille

Pièce :

Douille en X5CrNi18-10 (1.4301)

Rm = 500…700 N/mm²

Machine :

Tour à poupée mobile STAR SR-

32J

80 bars, émulsion

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Outil :

Porte-plaquette :

LH100.1616.0.23.IK

Plaquette de coupe :

S100.0300.3V2 AS45

Aciers inoxydables

Refroidissement interne

par le doigt de serrage

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Données de coupe :

vc = 140 m/min

f = 0,12 mm/tr

Aciers inoxydables

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Aciers inoxydables

Résultat :

Triple production

Concurrence avec refroidissement interne

max. 150 pièces par lame

HORN avec refroidissement interne

450 pièces par lame

0

100

200

300

400

500

Wettbewerb HORN

Teil

e

Standmenge

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Aciers inoxydables

Exemple d'usinage : Anneau

Pièce :

Anneau en X5CrNi18-10 (1.4301)

Ø extérieur 32 mm, épaisseur de paroi =

2 mm

Rm = 500…700 N/mm²

Défis :

Matériau brut : tuyau soudé

Oscillations de charge extrêmes

Tronçonnage sans ébarbures

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Aciers inoxydables

Outils :

Plaquettes de coupe

réversibles standards

R312.0510.00 TN35

Plaquette spécifique

114.0020.4646 TN35

PH35

PH35

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Aciers inoxydables

Machine :

Index GB65

Refroidissement par barbotage avec

émulsion

Données de coupe :

vc = 150 m/min

f = 0,03 mm/tr

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Aciers inoxydables

Résultat :

Pièces sans ébarbures

Production triplée

par rapport à TN35

0

2000

4000

6000

TN3 PH3

Teil

e

Standmenge

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Exemple d'usinage : Arbre réducteur

Pièce :

Arbre réducteur en

X2CrNiMo17-12-2 (1.4404)

Rm = 700 N/mm²

Machine :

Gildemeister CTX Beta 1250 4A

avec logement VDI40,

25 bars, émulsion

Aciers inoxydables

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Aciers inoxydables

Outil complet :

Plaquette : S100.0300.3V2.IK

HP65

Refroidissement interne par plaquette

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Tronçonnage de Ø 65 mm à 0

Données de coupe :

vc = 130 m/min (nmax = 1 400 tr/min)

f1 = 0,08 mm/tr jusqu'à Ø 3 mm

f2 = 0,02 mm/tr jusqu'à X -0,5 mm

Aciers inoxydables

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Aciers inoxydables

Résultat :

Production multipliée par 2,7

par rapport à la concurrence

Concurrence : 15 pièces par lame

HORN : 40 pièces par lame

0

10

20

30

40

50

Wettbewerb HORN

Teil

e

Standmenge

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Aciers inoxydables

Exemple d'usinage : Siège de distributeur

Pièce :

Siège de distributeur en X17CrNi16-2 (1.4057)

Rm = 950 N/mm²

Machine :

Miyano ABX 64, émulsion

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Aciers inoxydables

Outil complet :

Support de base : 845.0000.0102

Cassette : LNK100.0845.34.4.73.IK

Plaquette : S100.0300.3V2 HP65

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Aciers inoxydables

Tronçonnage Ø 28 mm

Données de coupe :

vc = 170 m/min

f = 0,08 mm/tr

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Aciers inoxydables

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Récapitulatif

Classement, propriétés ainsi que processus d'enlèvement de copeaux d'aciers

inoxydables

Exemples d'usinage à l'appui de divers systèmes d'outillage

• H100 avec refroidissement interne par le doigt de serrage

• Plaquette spéciale 114 – revêtement PH3

• Tronçonnage – S100 avec refroidissement interne – Géométrie 3V

• Interface de cassette 845

Aciers inoxydables

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Un grand merci de votre attention !

Aciers inoxydables