Les alliages Cr-Co :
exclusives pour les exigences extrêmes
Parmi les superalliages, les alliages chrome-cobalt constituent un groupe particulier. En raison de leur prix élevé et de leur mauvaise usinabilité, ils ne sont utilisés que lorsqu’aucune alternative moins coûteuse n’est possible. Actuellement, on rencontre ces alliages principalement dans le secteur médical, en raison de leur grande résistance à la corrosion et de leur biocompatibilité. De même, ils conviennent particulièrement bien dans le secteur dentaire, où une propriété telle que « totalement dépourvus de corrosion » est indispensable dans le milieu buccal humide. Comme en outre leur coefficient de dilatation thermique correspond à celui de la couche de céramique présente sur la dent, il n’y a pas de formation de fissures entre ces deux matériaux.
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Les propriétés
Les alliages chrome-cobalt se distinguent par une dureté extrême et dans le même temps une grande élasticité (double de celle des métaux précieux). Ils résistent à la corrosion et aux acides même à hautes températures.
- Exemple de matériau : L605
- Protection anticorrosion : très élevée
- Résistance aux acides : très élevée
- Résistance à la chaleur : très élevée
- Dureté élevée, même à hautes températures
- Durcissable
- Non magnétique
- Biocompatible
- Conductibilité thermique : faible
- Formabilité à chaud et à froid : excellente
- Coefficient de dilatation thermique : élevé
- Propriétés mécaniques : bonnes (grande résistance à la traction, allongement à la rupture)
- Ténacité : élevée, même à basses températures
- Usinabilité : très exigeant
- Principales applications : dentaire, industrie chimique, aéronautique, médical
- Coût du matériau : très élevé
Le défi
La dureté très élevée accompagnée d’une grande élasticité et d’une mauvaise conductibilité thermique pose des exigences maximales à l’usinage : les outils sont exposés à une grande usure. On constate pour la surface une tendance à l’écrouissage. Comme le prix de la matière première est en outre élevé, la sécurité du processus constitue un facteur important de la décision quant à la manière dont une pièce sera usinée, et avec quels outils elle le sera.
La solution
Comme pour les alliages à base de fer ou de nickel, les développeurs de Mikron Tool ont, pour les alliages chrome-cobalt, accordé une attention particulière aux caractéristiques de ces matériaux. Cela signifiait avant tout la nécessité d’empêcher le mieux possible une production de chaleur excessive, que ce soit par un bon refroidissement ou par une réduction des forces de coupe.
La réfrigération
Encore plus que pour les autres matériaux résistants à la chaleur et à la corrosion, le refroidissement est ici le thème central. Dans la mesure du possible, les outils Mikron Tool (forets et fraises) disposent d’un refroidissement interne, pour les petites dimensions sous forme de canaux de refroidissement intégrés dans la queue, pour les plus grandes également en hélice jusqu’à la pointe de l’outil.
Le carbure
Les carbures utilisés par Mikron Tool pour l’usinage d’alliages chrome-cobalt sont résistants aux chocs thermiques et disposent en même temps d’une grande résistance à la flexion et à la rupture.
La géométrie
Grâce à une géométrie spécialement conçue, et en dépit de la grande ténacité du matériau, on n’a pas besoin de grandes forces de coupe, l’outil dispose d’une grande stabilité et les tranchants garantissent une bonne cassure des copeaux ainsi qu’une bonne évacuation des copeaux hors de la zone de coupe.
Le revêtement
Le revêtement est résistant à la température et à l’oxydation, avec une grande résistance à l’usure et une faible adhérence sur les métaux.
Le processus d'usinage
Quiconque usine des matériaux comme les alliages chrome-cobalt a besoin pour un usinage réussi, en plus de l’outil approprié, d’un processus d’usinage clairement défini. Pour les produits Mikron Tool, les valeurs de coupe et les processus recommandés correspondent aux résultats qui ont été élaborés sur la base de tests pratiques. Les spécialistes ont pris soin de trouver la meilleure combinaison possible entre un usinage à grande vitesse avec des vitesses élevées de coupe et d’avance, un refroidissement efficace des tranchants et en même temps un bon écoulement des copeaux.
Les applications
- Energie : turbines, réacteurs nucléaires
- Dentaire : implants dentaires
- Médical : implants de hanche
- Aéronautique : pièces de réacteur
Exemples d'applications
Dentaire
- Avec CrazyMill Cool
Couronne dentaire (p. ex. fraisage pour goupille, Ø 3 mm (.118”) dans un alliage CrCo)
- Avec CrazyDrill Crosspilot, alésoir de forme et CrazyMill Radiuschamfer (versions spéciales)
Couronne dentaire complète (p. ex. réalisation d’une surface plane avec CrazyDrill Crosspilot, perçage et alésage de différents diamètres avec l’outil hybride « alésoir étagé », Ø 1.95 – 2.7 mm (.0768” - .1063”), alésage avec l’alésoir de forme sur mesure, Ø 1.95 – 2.7 mm (.0768” - .1063”), évacuation du matériau avec un outil à défoncer, ébavurage du bord complexe et chanfreinage avec CrazyMill Radiuschamfer, Ø 1.2 mm (.0472”)
Automobile
- Avec foret pour perçage profond sur mesure
Pièce de moteur (p. ex. perçage profond Ø 2.3 mm (.0906”) / profondeur 20 x D dans l’alliage chrome-cobalt L-605®)
Les Produits
Mikron Tool offre plusieurs produits standardisés dans la gamme des petits diamètres qui conviennent pour l’usinage des alliages CrCo. Les données de coupe indiquées dans les tableaux (voir tableaux de données de coupe des différents produits) ont été testées lors d’essais pratiques.
Les possibilités des outils sur mesure - tels que forets, forets étagés, fraises, alésoirs, outils d’ébavurage, outils de tournage, outils de formage et outils combinés - sont elles aussi multiples et variées.
- Centrage dans la gamme de diamètres de 0.3 à 6 mm (.0118" à .236") outil de centrage avec réfrigération interne
- Perçage pilote ou court dans la gamme de diamètres de 0.2 à 2 mm (.008“ à .079“), profondeur de perçage 3 x d, avec chanfrein à 90°, foret à refroidissement interne
- Perçage pilote ou court dans la gamme de diamètres de 1 à 6.35 mm (.039“ à .25“), profondeur de perçage 3 x d, avec chanfrein à 90°, foret à refroidissement interne
- Perçage dans la gamme de diamètres de 0.2 à 2 mm (.008" à .079"), profondeur de perçage jusqu'à 12 x d, foret avec ou sans réfrigération interne
- Perçage dans la gamme de diamètres de 1 à 6.35 mm (.039“ à .25“), profondeur de perçage jusqu’à 40 x d, foret à refroidissement interne
- Micro perçage profond dans la gamme de diamètres de 0.2 à 1.2 mm (.008“ à .047“), profondeur de perçage jusqu’à 50 x d, foret à refroidissement interne
- Fraisage de rainures, de contrours et de poches dans la gamme de diamètres de 0.3 à 8 mm (.0118" à .315"), profondeur de fraisage jusqu'à 50 x d, fraise avec réfrigération interne
CrazyMill Cool Cylindrique & Torique
- Fraisage par copiage et contournage dans la gamme de diamètres de 0.3 à 8 mm (.0118“ à .315“), profondeur de fraisage jusqu’à 5 x d, fraise à refroidissement interne
- Entrer verticalement dans le matériau jusqu’à 1 x d, fraise plongeante dans la gamme de diamètres de 1 à 8 mm (.039” - .315”), profondeur de fraisage jusqu’à 2.5 x d, fraise à refroidissement interne
- Outils sur mesure dans la gamme de diamètres de 0.1 à 32 mm (.0039" à 1.259")
Selon l’application considérée, d’autres outils de la gamme Crazy peuvent aussi convenir comme solution d’usinage pour les alliages chrome-cobalt. Contactez-nous ici pour en apprendre davantage sur ces possibilities.