Les forets en acier rapide (forets HSS)1 et les foret en carbure sont deux types courants de forets. Dans le domaine en constante évolution de la fabrication de machines modernes, l’innovation dans les matériaux d’outillage progresse de concert avec les avancées technologiques en matière de fusion des métaux. À chaque avancée, la gamme de matériaux d’outillage s’élargit, chacun doté de propriétés raffinées et de performances améliorées. Parmi cette multitude d’options, l’acier rapide, le carbure cimenté, la céramique, le diamant, le nitrure de bore cubique (CBN) et le nitrure de bore polycristallin (PCBN) se distinguent comme des piliers dans le domaine de l’usinage des trous. Aujourd’hui, nous explorons l’efficacité durable des forets en acier rapide et la force redoutable des forets en carbure.

CategoryDensities/
(g.cm3)
HardnessBending Strength/MPaImpact Toughness/(kj.m2)Elastic ModulusHeat Resistance
Hss8~8.863~70HRC2000~4000100~600200~230600~650
Hard Metal8~1589~93.5HRA1100~260025~60420~630800~1000
Plages de paramètres de propriétés physiques et mécaniques de l’acier rapide et du carbure cémenté

Comprendre les bases : Qu’est-ce qu’un foret en acier rapide ?

Les forets en acier rapide, également connus sous le nom de forets HSS (High-Speed Steel), sont principalement fabriqués à partir d’acier rapide. Ils sont réputés pour leur capacité à maintenir leur dureté même à des températures élevées, ce qui les rend idéaux pour les applications de coupe rapide.

Qu’est-ce que l’acier rapide ?

L’acier rapide (HSS) est un acier d’outillage de haute qualité, riche en tungstène, molybdène, chrome, vanadium, cobalt, et aluminium, entre autres éléments d’alliage. Ces composants confèrent à l’acier rapide une excellente résistance à la chaleur, une dureté exceptionnelle et une bonne résistance à l’usure, ce qui le rend idéal pour la fabrication de forets et autres outils de coupe.

Types et principales propriétés des aciers rapides couramment utilisés
Types et principales propriétés des aciers rapides couramment utilisés

Pourquoi utilise-t-on l’acier rapide pour les forets ?

L’acier rapide offre une résistance thermique allant de 500 à 650°C, ce qui lui permet de conserver sa dureté et sa résistance même sous des températures de coupe élevées. De plus, il présente une bonne ténacité et est facile à affûter, ce qui en fait un matériau privilégié pour les forets.

Comprendre les bases : Introduction aux foret en carbure

Les foret en carbure, également connus sous le nom de forets en carbure de tungstène, sont fabriqués principalement à partir de métal dur. Le carbure de tungstène offre une dureté et une résistance à l’usure exceptionnelles, surpassant de loin celles de l’acier rapide.

Qu’est-ce que le métal dur (carbure) ?

Le métal dur est composé de carbures métalliques réfractaires tels que WC (carbure de tungstène), TiC (carbure de titane), TaC (carbure de tantale) ou NbC (carbure de niobium), combinés avec un liant métallique comme le cobalt, le molybdène ou le nickel. Cette composition unique confère au métal dur une dureté remarquable et une résistance exceptionnelle à l’usure et à la chaleur, avec une tolérance aux températures de coupe allant de 800 à 1000°C.

Principales propriétés des carbures métalliques réfractaires en carbure cémenté
Principales propriétés des carbures métalliques réfractaires en carbure cémenté

Applications et avantages : Quand choisir des forets HSS ou en métal dur ?

Quand choisir des forets HSS :

  • Pour percer des matériaux plus tendres tels que le bois, le plastique et les métaux non ferreux.
  • Pour des tâches de perçage général dans les ateliers, les chantiers et les projets de bricolage.
  • Lorsqu’un rapport qualité-prix et une facilité d’affûtage sont prioritaires.

Quand choisir des foret en carbure :

  • Pour percer des matériaux durs et abrasifs comme l’acier inoxydable, la fonte, les céramiques et le béton.
  • Pour des tâches de perçage de précision nécessitant une haute précision et des tolérances strictes.
  • Lorsque la longévité de l’outil et la durabilité sont essentielles, même si le coût initial est plus élevé.

En résumé, le choix entre les forets HSS et les foret en carbure dépend des matériaux spécifiques, des exigences de l’application et des considérations budgétaires. Les forets HSS sont adaptés aux tâches de perçage général dans des matériaux plus tendres, tandis que les foret en carbure sont préférés pour le perçage de matériaux durs et abrasifs où la durabilité et la précision sont essentielles.

Avantages et inconvénients des forets en acier rapide (HSS) et des foret en carbure

Avantages des forets en acier rapide (HSS) :

  • Rentabilité : Les forets HSS sont relativement bon marché, ce qui les rend adaptés aux applications avec des contraintes budgétaires.
  • Polyvalence : Ils peuvent être utilisés pour divers matériaux, y compris le bois, le plastique et les métaux plus tendres comme l’aluminium et le laiton.
  • Facilité de fabrication : L’acier rapide a une bonne ténacité et est facile à usiner et à affûter.
  • Adapté aux grands diamètres : Ils peuvent être utilisés pour percer des trous de grand diamètre.

Inconvénients des forets en acier rapide (HSS) :

  • Résistance à l’usure inférieure : Comparé aux foret en carbure, ils ont une résistance à l’usure inférieure et sont adaptés aux tâches de coupe plus légères.
  • Gamme d’applications limitée : Pas adaptés pour le traitement de matériaux durs et très résistants à l’usure comme l’acier inoxydable et la fonte.
avantages et inconvénients des forets HSS en acier rapide

Avantages des foret en carbure :

  • Résistance à l’usure exceptionnelle : Les foret en carbure ont une très haute dureté et une résistance à l’usure, adaptés au traitement de matériaux durs et très résistants à l’usure comme l’acier inoxydable, la fonte et le béton.
  • Longévité accrue : Grâce à leur résistance à l’usure, les forets en carbure ont une durée de vie beaucoup plus longue que les forets HSS, réduisant la fréquence de remplacement et les coûts.
  • Haute précision : Les forets en carbure offrent un perçage précis et exact, adapté aux applications nécessitant une grande précision et des exigences strictes.

Inconvénients des foret en carbure :

  • Coût plus élevé : Le coût de fabrication des foret en carbure est plus élevé, ce qui se traduit par un prix plus élevé par rapport aux forets HSS.
  • Plus grande fragilité : Les matériaux en carbure sont plus fragiles, ce qui les rend susceptibles de se casser sous l’impact, nécessitant des compétences opérationnelles et des conditions environnementales plus élevées.
  • Non adaptés à certains matériaux : En raison de leur fragilité, ils ne conviennent pas au traitement de certains matériaux très fragiles ou cassants, comme le verre et la céramique.
avantages et inconvénients des foret carbure
avantages et inconvénients des foret en carbure

En résumé, les forets en acier rapide et les foret en carbure ont chacun leurs applications spécifiques. Les forets HSS conviennent aux tâches de coupe générales et aux matériaux plus tendres, tandis que les foret en carbure sont plus adaptés au traitement de matériaux durs et très résistants à l’usure, nécessitant une haute précision et une longue durée de vie des outils.

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