ADI apporte de la durabilité avec moins d'usinage

Lorsque la fiabilité mécanique est primordiale pour des pièces relativement complexes qui pèsent moins que leurs versions en acier, les fabricants de pièces se tournent fréquemment vers la fonte ductile trempée, ou ADI. Les pièces moulées ADI à haute résistance et à l'abrasion, qui sont traitées avec un traitement thermique spécial nécessitant une trempe ininterrompue, sont produites dans des formes proches de la valeur nette, ce qui permet d'usiner rapidement de grandes quantités de pièces.

Cependant, la réalisation de trous implique de percer un matériau de pièce solide, a déclaré Henry Rutkowski, spécialiste des applications chez Sandvik Coromant Co., basée à Fair Lawn, dans le New Jersey, et située à South Elgin, dans l'Illinois.

«Ils ne font pas de trou là-dedans», a-t-il déclaré. "Il doit être solide pour bénéficier des avantages de la fonte ductile trempée."

Étant donné que l'ADI présente un niveau élevé de résistance à la fatigue et à la traction, mais qu'il n'est pas si dur et cassant qu'il est sujet à la fissuration, la plupart des applications d'ADI concernent l'automobile, a déclaré Salvatore DeLuca, chef de produit chez Allied Machine & Engineering Corp. à Dover, Ohio. Mais ces applications ne se limitent pas aux pièces automobiles.

Des forets étagés sont fréquemment nécessaires pour les applications de perçage ADI. Image fournie par Allied Machine & Engineering

"Vous le verrez beaucoup dans les véhicules tout-terrain, la navigation de plaisance, tout ce où la réduction du poids et l'intégrité structurelle sont essentielles", a-t-il déclaré. « Ils ont besoin de la durabilité d’une fonte ductile, mais ils doivent également être capables de produire de plus grandes quantités avec moins d’usinage. »

En plus du secteur automobile, ADI est parfaitement adapté à la production de grands volumes de composants de pompes, a déclaré Steve Pilger, chef de produit pour la fabrication de trous chez YG-1 Tool (USA) Co. à Vernon Hills, dans l'Illinois.

«C'est une amélioration par rapport à la fonte grise à l'ancienne», a-t-il déclaré. « Autrefois, nous (utilisions) de la fonte grise, et au lieu de copeaux, nous en obtenions davantage une poudre. Nous avions l’habitude de l’appeler « poussière de fer ».

Pilger a déclaré que le forage de la fonte grise ne posait pas de problème d'évacuation des copeaux, mais qu'ADI produit de petits copeaux lors de l'usinage qui doivent être contrôlés, en particulier lors du perçage de trous profonds.

"Si vous ne parvenez pas à retirer ces copeaux", a-t-il déclaré, "ils commencent à tourner sur le fond, se bouchent et vous cassez votre perceuse."

Bill Ruegsegger III, chef de produit chez Allied Machine & Engineering, a déclaré que les copeaux ne sont pas aussi continus que ceux créés lors du perçage de l'acier.

"Le copeau se brise plus près du tranchant que dans l'acier", a-t-il déclaré, "où la déformation du matériau est généralement plus longue."

Rutkowski, qui voit également de nombreuses applications agricoles pour l'ADI, a déclaré que le forage réussi du matériau nécessite un contrôle de la formation de copeaux en plus de l'évacuation.

"Vous savez que vous avez raison lorsque les jetons sortent du trou", a-t-il déclaré.

Meilleurs morceaux

Lorsqu'il s'agit d'outils permettant de percer de grands volumes de trous dans la fonte ADI, Pilger recommande ceux en carbure.

« Ils doivent traiter la pièce rapidement et efficacement au coût le plus bas possible, c'est pourquoi dans la plupart des machines CNC modernes, ils utilisent des outils en carbure. Il faut changer trop souvent un outil en céramique », a-t-il déclaré à propos d'un substrat alternatif. "Les outils en céramique conviennent mieux aux alliages à haute température."

Rutkowski a déclaré que la qualité de substrat en carbure « phare » de Sandvik Coromant est le H10F. Il aurait une taille moyenne de grain de carbure de tungstène de 0,8 µm (0,00003") qui est contrôlée avec précision par le temps et la température pendant le processus de frittage et 10 % de cobalt pour fournir résistance et ténacité. De plus, un additif spécial maximise la résistance à la corrosion sans perte de ténacité. .

Il a expliqué que le fabricant d'outils utilise un processus de frittage qui permet aux granules plus petits et plus micrograins de migrer vers les arêtes de coupe extérieures où des profils tranchants sont nécessaires, tandis que les granules plus gros migrent vers le centre de l'outil pour améliorer la ténacité.

"Il s'agit de tout mettre au bon endroit", a déclaré Rutkowski. « Nous utilisons le H10F dans la plupart de nos perceuses car nous voulons nous assurer que le revêtement y adhère, et le H10F fait un travail remarquable pour tous les types de revêtements. »