Centre d'usinage vertical CNC
ENTRAÎNEMENT

Usinage CNC de l'acier inoxydable

Sep 22, 2023

L'utilisation de l'acier inoxydable pour l'usinage CNC est bénéfique mais présente toujours des différences par rapport aux autres types d'acier. Par conséquent, certaines précautions et ajustements doivent encore être effectués si vous souhaitez utiliser correctement l’usinage CNC de l’acier inoxydable. Dans cet article, nous vous guiderons à travers tout cela.

 

Introduction à l'usinage CNC de l'acier inoxydable

Il est bien connu que l’acier inoxydable est l’un des matériaux les plus redoutables à utiliser. Usinage CNC. Cela est principalement dû à sa durabilité et à son homogénéité exceptionnelles. Cela nous offre également une maniabilité et une soudabilité louables pour un usinage précis. De plus, sa ductilité est également à saluer.

De nos jours, l'acier inoxydable est l'un des choix prédominants pour les alliages industriels, sans exclure l'usinage CNC. La résistance à la traction extrêmement élevée, associée à la résistance à la corrosion incroyablement élevée, a fait de l'usinage CNC de l'acier inoxydable celui qui a la meilleure longévité parmi d'autres.

Comparaison de l'acier inoxydable pour l'usinage CNC

Plusieurs types d’acier inoxydable sont couramment utilisés sur le marché. En voici une brève explication.

Taper

Description

Résistance à la traction

Allongement (%)

Dureté

SS17-4PH

PH signifie durci par précipitation, qui est une qualité stable qui offre une meilleure résistance à la corrosion à des températures plus élevées. Cependant, il y parvient en déduisant sa résistance mécanique.

150 kpsi

8

33 HRC

SS 303

Le SS 303 est l’un des aciers inoxydables usinés CNC les plus couramment utilisés. Cet acier inoxydable convient parfaitement à la coupe de machines lourdes comme les engrenages et les arbres.

100 kpsi

40

96 HRB

SS 304

Celui-ci possède une bonne soudabilité. Il présente une bonne résistance à la corrosion et est couramment utilisé pour les fixations. Il a également une résistance plus élevée en raison du niveau plus élevé de carbone dans l’alliage.

73 kpsi

70

70 HRB

SS 316

Le SS 316 présente une très bonne résistance à la corrosion. Cela est dû aux propriétés du molybdène qu’il contient. Il est également hautement formable, soudable et résistant aux chlorures.

84 kpsi

50

79 HRB

SS 416

L'un des meilleurs candidats pour l'usinage CNC disponibles sur le marché. Cependant, l’usinabilité améliorée est associée à une résistance à la corrosion plus faible.

87 kpsi

20

237 HB

Il existe également des avantages et des inconvénients pour chaque type d’acier inoxydable, comme suit :

SS17-4PH

Voici les avantages et les inconvénients du SS 17-4PH :

Avantages

Haut niveau de ténacité, résistance à la traction et bonne résistance à la corrosion.

Inconvénients

SS 17-4PH nécessite un traitement thermique efficace et soigné en raison de sa faible conductivité thermique.

SS 303

Voici les avantages et les inconvénients de la SS 303 :

Avantages

Le SS 303 présente une excellente usinabilité, une résistance élevée à la corrosion et un coût d'entretien modéré.

Inconvénients

Cependant, ce type d’acier inoxydable ne peut pas être durci par traitement thermique. Par conséquent, cela ne peut pas être utilisé pour des applications marines.

 

SS 304

Voici les avantages et les inconvénients du SS 304 :

Avantages

SS 304 a une bonne usinabilité, soudabilité et rentabilité. De plus, il présente une excellente résistance à la corrosion.

Inconvénients

Ce type d'acier inoxydable est sensible aux contraintes et à la fissuration par corrosion dans les applications au-dessus de 60 degrés Celsius.

SS 316

Voici les avantages et les inconvénients de la SS 316 :

Avantages

L'acier inoxydable 31 présente une très bonne résistance à la corrosion. De plus, il est hautement formable et soudable.

Inconvénients

Cependant, l’inconvénient de ce type d’acier inoxydable est qu’il est plus facile à bosseler ou à rayer que les autres types d’acier inoxydable.

 

SS 416

Voici les avantages et les inconvénients de la SS 416 :

Avantages

Enfin et surtout, le SS 416 possède une usinabilité exceptionnelle. Cependant, celui-ci n’a qu’une résistance modérée à la corrosion et une résistance suffisamment bonne.

Inconvénients

L’inconvénient de ce type d’acier inoxydable est qu’il n’est pas adapté au chlore ni aux environnements marins. De plus, le SS 416 a une mauvaise soudabilité et une capacité de travail limitée.

 

Avantages de l'usinage CNC de l'acier inoxydable

L’usinage CNC de l’acier inoxydable présente plusieurs avantages. Cependant, voici quelques-unes des hypothèses plausibles.

1. Haute résistance à la corrosion

L’acier inoxydable est également connu pour sa résistance exceptionnelle à la corrosion, le rendant insensible aux taches d’eau et à la rouille. Par conséquent, l’acier inoxydable peut constituer une pléthore d’applications à la fois extérieures et intérieures pour l’usinage CNC, sans exclure les températures extrêmes et les environnements sous pression. Ceci est rendu possible grâce au chrome contenu à l’intérieur, qui permet à l’acier inoxydable de n’avoir aucun contact avec l’oxygène.

2. Haute résistance

Il est bien connu que l’acier inoxydable a également une résistance plus élevée que tout autre type d’acier tel que l’acier doux, le laiton et l’aluminium. Il possède une résistance mécanique et une résistance à la traction très élevées qui peuvent être encore améliorées par des traitements thermiques. Ces propriétés expliquent pourquoi l’usinage CNC de l’acier inoxydable, qui subit beaucoup de pliage et de laminage, constitue un excellent choix.

3. Bonne apparence

L’acier inoxydable a toujours l’air propre et soigné, ce n’est pas un débat. De plus, la couleur argent/blanc obtenue grâce à la combinaison d'une grande quantité de chrome ne se dissipe pas, ne se décolore pas et ne rouille pas avec le temps, lui permettant ainsi de conserver son élégance.regarde au fil du temps. Certains des appareils que nous voyons quotidiennement utilisent ce métal pour la même raison. Par conséquent, un acier inoxydable usiné CNC aura un aspect propre et élégant même après une longue période sans sacrifier aucune de ses fonctions pratiques.

Inconvénients de l’usinage CNC de l’acier inoxydable

Il n’y a rien de parfait dans ce monde, y compris l’usinage CNC de l’acier inoxydable. L’utilisation de ce type de machines métalliques comportera encore certains défis. Voici la liste.

1. Sujet au durcissement

L’un des défis liés à l’usinage CNC de l’acier inoxydable est qu’il a tendance à durcir. En conséquence, l’utilisation de cet usinage CNC en acier inoxydable nécessite des outils et des machines supplémentaires.

2. Sujet à la surchauffe

L’un des plus gros problèmes ou défis liés à l’utilisation de l’acier inoxydable usiné CNC est qu’il peut facilement surchauffer. Cela se produit parce que l’acier inoxydable est connu pour avoir une conductivité thermique très faible, permettant ainsi à la chaleur de s’accumuler facilement. Cette condition peut endommager à la fois l’usinage CNC de l’acier inoxydable lui-même et les outils utilisés pendant le processus de travail.

Ces défis sont la raison pour laquelle travailler avec l’usinage CNC de l’acier inoxydable nécessite un outil et des compétences spécialisés.

3. Sujet à l'échec

Enfin et surtout, en raison des besoins d'expertise technique et de spécialisation nécessaires pour utiliser l'acier inoxydable usiné CNC, son utilisation le rend sujet aux pannes. Tout d’abord, pour travailler avec l’usinage CNC de l’acier inoxydable, l’opérateur doit travailler sur la bonne surface. Cela affectera non seulement les propriétés électriques, mais également la résistance à la corrosion, la résistance aux chocs et la soudabilité.

De plus, l’utilisation d’un mauvais outil de coupe ou d’une mauvaise vitesse peut endommager le matériau lui-même. C'est pourquoi travailler avec l'usinage CNC de l'acier inoxydable est sujet à l'échec.

 

Conseils pour optimiser l'usinage CNC de l'acier inoxydable

Maintenant que vous connaissez les problèmes, les défis et les dangers liés au travail de l’usinage CNC de l’acier inoxydable, parlons des solutions. Il existe plusieurs astuces que vous pouvez mettre en œuvre pour gérer les risques et garantir l’efficacité des machines. Voici la liste.

1. Gérer la chaleur

Tout d’abord, étant donné que l’acier inoxydable usiné CNC est très sujet à la surchauffe, il est nécessaire de gérer correctement la chaleur. C'est pourquoi, pour ce faire, nous devons intégrer l'application de liquide de refroidissement et de lubrifiant pour l'usinage CNC de l'acier inoxydable. Le liquide de refroidissement et le lubrifiant auront plusieurs fonctions :

- Atténuer la chaleur

- Minimiser les frottements

- Améliorer la qualité et la précision des surfaces

- Protection contre la corrosion et la rouille

L'administration du liquide de refroidissement et des lubrifiants peut être effectuée à l'aide de plusieurs méthodes, notamment la pulvérisation, l'inondation, la brumisation ou le goutte-à-goutte. Tout dépend de nombreux facteurs tels que le type de fluide, sa quantité, les types de machines et les caractéristiques des outils.

Alors, quel liquide de refroidissement et lubrifiant choisir ? Vous pouvez choisir ceux qui conviennent le mieux pour éviter les oxydations et les taches. En règle générale, le type soluble dans l’eau ou synthétique est le meilleur choix. Cela est dû à de meilleures propriétés de refroidissement et à une viscosité plus faible que celle à base d’huile.

2. Ajustez l'alimentation et la vitesse

La prochaine étape essentielle pour garantir la douceur de l’usinage CNC de l’acier inoxydable consiste à ajuster l’avance et la vitesse. Ils jouent un rôle important dans le maintien des machines en état de marche.

L'avance fait référence à la vitesse à laquelle l'outil traverse la pièce, tandis que la vitesse fait référence à la vitesse de rotation de l'outil. La vitesse et l'avance optimales sont également affectées par de nombreux facteurs, notamment :

- Type d'outil

- Dimensions

- Profondeur et largeur de coupe

- Dureté du matériau

- Résistance du matériau

- Produit final souhaité

- Précision souhaitée

De plus, les aciers inoxydables sont différents des autres métaux. Il nécessite une avance et un réglage de vitesse inférieurs, un rapport résistance/poids élevé et une conductivité thermique diminuée.

3. Choisissez l'outil spécifique

Une autre étape à franchir pour garantir l’efficacité de l’usinage CNC de l’acier inoxydable consiste à choisir l’outil approprié. Il est important de savoir que différents aciers inoxydables ont des caractéristiques différentes, notamment la résistance à la corrosion, la résistance et l'usinabilité. Par conséquent, chacun de ces alliages a réellement besoin de besoins spécifiques.

Normalement, les outils nécessaires pour travailler sur l'usinage CNC de l'acier inoxydable sont des outils en carbure ou revêtus. Cela est dû aux niveaux élevés de dureté, de résistance à la corrosion et de conductivité thermique, et l’outil est communément appelé outil en acier rapide (HSS). De plus, l'outil sélectionné doit avoir un angle de coupe positif, un angle d'hélice important et un tranchant vif. Toutes ces qualités affecteront grandement la réduction de la force de coupe et du frottement.

4. Surveiller le processus

La quatrième étape consiste à disposer d'un suivi cohérent et méticuleux et de mesures précises pour l'usinage CNC de l'acier inoxydable. Cette pratique est cruciale pour garantir la détection et la rectification de tout dommage potentiel et de toute erreur pouvant survenir à tout moment (compte tenu des défis liés au travail de l'acier inoxydable, cette étape estextrêmement crucial).

Pour assurer une surveillance méticuleuse, peu de méthodes et d'instruments sont nécessaires, tels que des caméras, des jauges, des micromètres et des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT). En utilisant ces outils, l’usinage CNC de l’acier inoxydable peut être surveillé scrupuleusement pour garantir que les machines peuvent fonctionner efficacement et en douceur. Cette méthode garantira non seulement la sécurité du processus, mais améliorera également l’efficacité opérationnelle globale.

 

Processus d'usinage CNC de l'acier inoxydable

Le traitement de l'acier inoxydable par usinage CNC peut inclure plusieurs procédures différentes comme suit :

Fraisage

Le processus de fraisage utilise une machine de découpe à grande vitesse pour traiter un acier inoxydable stationnaire. Cela nécessite une très grande précision, donc un usinage CNC est nécessaire.

Forage

Forage il ne s'agit généralement que d'une procédure secondaire ; qui est utilisé pour créer un trou dans la pièce métallique.

Enfilage

Le filetage est utilisé pour un acier inoxydable pour les relier à d'autres composants à l'aide de boulons, d'écrous ou de raccords.

Tournant

Le tournage nécessite également un travail de précision sur un métal en rotation. Il est utilisé pour enlever de la matière de la surface de la pièce.

Découpe au laser

Il s’agit de la méthode de coupe la meilleure et la plus précise pour l’acier fin. Cela se fait en utilisant un faisceau lumineux amplifié pour faire fondre la tôle et la couper. Ce niveau de précision et de danger est la raison pour laquelle l'usinage CNC de l'acier inoxydable est nécessaire.

Affûtage

Le meulage est effectué afin de lisser et d’améliorer la surface de l’acier inoxydable. Cela se fait en frottant une meule abrasive contre la surface en acier inoxydable.

Découpe au jet d'eau

L'usinage CNC de l'acier inoxydable utilise un jet d'eau à haute pression pour provoquer la corrosion du matériau et le couper. Cette méthode peut être utilisée pour couper un acier inoxydable plus épais avec une grande précision.

Machine à décharge électrique (EDM)

La machine à décharge électrique utilise des impulsions électriques à très haute tension et fréquence pour couper l’acier inoxydable.

 

Conclusions

De nos jours, l'acier inoxydable est un choix populaire parmi les usinages CNC en raison de sa haute résistance à la corrosion, de sa solidité et de sa durabilité. Cependant, il reste crucial de prêter attention à ses défis et à ses besoins particuliers lorsque l’on travaille avec ce matériau.

Les risques de surchauffe, de durcissement et de défaillance sont toujours présents, mais vous pouvez prendre certaines mesures pour les atténuer. Ces choses sont les suivantes : utiliser du liquide de refroidissement et du lubrifiant, ajuster les configurations d'usinage CNC de l'acier inoxydable et choisir les bons outils. En procédant ainsi, nous pouvons vous garantir que vous pourrez obtenir des pièces en acier inoxydable usinées CNC de haute qualité qui répondent à vos besoins spécifiques.

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