Le choix de la bonne machine-outil CNC commence par le matériau de la pièce à usiner. Les propriétés physiques du métal ou du plastique (dureté, conductivité thermique, ductilité et abrasivité) déterminent directement le type de machine, de broche et d'outillage le plus approprié. Vous trouverez ci-dessous un guide matériau par matériau pour aider les ateliers d'usinage et les fabricants à associer les matériaux d'ingénierie courants au bon équipement CNC.
Aluminium et alliages d'aluminium
L'aluminium est léger, conducteur thermique et hautement usinable. Il peut être coupé à des vitesses élevées avec des forces de coupe relativement faibles. Pour les pièces prismatiques, une fraiseuse CNC 3 axes ou un centre d'usinage vertical (VMC) avec une broche à grande vitesse (10 000 tr/min et plus) est idéal. Pour les pièces cylindriques telles que les arbres et les connecteurs en aluminium, un tour CNC offre des temps de cycle rapides et des finitions de surface lisses. Un centre d'usinage CNC à 5 axes est recommandé lorsque des pièces en aluminium aux contours complexes, telles que des supports aérospatiaux ou des boîtiers électroniques, doivent être usinées en une seule configuration.
Acier et acier allié
L'acier au carbone et l'acier allié sont plus résistants et nécessitent des machines-outils plus rigides. Un centre d'usinage vertical de taille moyenne ou grande doté d'une broche BT40 ou HSK et d'un entraînement à couple élevé est bien adapté au fraisage de pièces en acier telles que les supports, les fixations et les bases de moules. Pour tourner des arbres, des bagues et des boulons en acier, un tour CNC à banc incliné avec une tourelle à outils rigide garantit la précision et une longue durée de vie de l'outil. Les centres d'usinage horizontaux (HMC) sont couramment utilisés pour la production de pièces en acier en grand volume en raison de leur rigidité et de leur évacuation efficace des copeaux.
Acier inoxydable
L'acier inoxydable durcit rapidement, génère des températures de coupe élevées et nécessite des conditions de coupe stables. Un centre d'usinage CNC doté d'une structure rigide, d'un débit de liquide de refroidissement suffisant et de la capacité d'exécuter des vitesses d'avance constantes est essentiel. Les centres d'usinage horizontaux et les centres d'usinage verticaux robustes avec construction en caisson manipulent bien l'acier inoxydable. Pour les opérations de tournage, un centre de tournage CNC doté d'un liquide de refroidissement haute pression et de plaquettes tranchantes à râteau positif permet de contrôler la formation de copeaux et d'éviter l'accumulation d'arêtes rapportées.
Titane
La faible conductivité thermique et la haute résistance du titane le rendent difficile. La chaleur de coupe reste à la pointe de l'outil, les vitesses de broche doivent donc rester faibles. Les centres d'usinage CNC à 5 axes sont souvent utilisés pour les pièces aérospatiales et médicales complexes en titane, car ils permettent une portée d'outil plus courte et des angles d'outil optimaux. Pour tourner le titane, un tour CNC robuste avec une broche rigide et un liquide de refroidissement haute pression est nécessaire pour maintenir des tolérances serrées et éviter les vibrations.
Fonte
La fonte est abrasive et produit des copeaux fins et poudreux. Les centres d'usinage horizontaux dotés de protections fermées et de systèmes efficaces d'évacuation des copeaux sont préférés pour le fraisage de la fonte, car la broche horizontale aide les copeaux à tomber. Les centres d'usinage verticaux peuvent également être utilisés s'ils sont équipés d'une gestion appropriée de la poussière et des copeaux. Pour tourner des pièces en fonte telles que des disques de frein et des corps de pompe, un tour CNC à plateau plat avec des guidages trempés résiste à l'usure abrasive.
Laiton et Cuivre
Le laiton est doux et hautement usinable, produisant d’excellentes finitions de surface. Les fraiseuses CNC et les tours CNC manipulent le laiton sans effort, ce qui le rend adapté aux raccords, vannes et pièces décoratives. Le cuivre est plus mou et peut tacher ; des outils pointus et des vitesses contrôlées sur un petit centre d'usinage CNC ou un tour CNC de précision produisent des filetages propres et des surfaces lisses.
Plastiques techniques
Les plastiques comme le PEEK, le nylon et le PTFE nécessitent des outils tranchants et de faibles forces de coupe pour éviter la fusion ou l'ébavurage. Une petite fraiseuse CNC ou une VMC compacte avec broche à grande vitesse et refroidissement par air soufflé constitue une bonne solution. Les tours CNC peuvent également tourner efficacement des composants en plastique avec des inserts polis.
L'adaptation du matériau à la machine garantit une meilleure durée de vie de l'outil, une meilleure finition de surface et une meilleure précision dimensionnelle. Pour plus de conseils sur la sélection de machines pour votre matériau spécifique, contactez Leyo Machine, un fournisseur direct d'usine de fraiseuses CNC, de tours CNC et de centres d'usinage CNC.