Outils de coupe

Revêtements PVD pour outils de coupe

Le but principal de l’application d’un revêtement PVD sur les surfaces de l’outil de coupe est d’augmenter la résistance à l’usure de l’outil et de prolonger la durée de vie de l’outil. Ainsi, une production de pièces plus rapide et une meilleure qualité de surface des pièces peuvent être obtenues.

En général, une dureté de surface élevée, une résistance élevée à l’usure, un coefficient de friction de surface faible et une résistance à l’oxydation et à l’érosion à des températures élevées sont recherchés en appliquant un revêtement PVD sur les outils de coupe. Il n’y a pas un seul type de revêtement qui réponde à toutes ces attentes à la fois. Pour cette raison, les propriétés de l’établi dans lesquelles l’outil de coupe est utilisé, les paramètres de coupe, le type d’outil de coupe, les propriétés de la pièce à utiliser, les conditions de refroidissement-lubrification à utiliser pendant les processus d’élimination des copeaux et les caractéristiques d’usure prédominantes de l’outil de coupe doit être examiné et le type de revêtement le plus approprié doit être déterminé conformément à ces résultats.

Les mécanismes généraux d’usure-détérioration des outils de coupe et les propriétés de revêtement qui devraient être préférées en fonction de ces mécanismes sont résumés dans le tableau latéral.

Mécanisme d’échecPropriété prédominante attendue du revêtement
Usure abrasive (éraflure, cueillette, usure sur une surface libre, atrophie dans des coins aigus)
Dureté et ténacité élevées
Usure adhésive (enroulement, filage, usure adhésive sur une surface libre, adhérence de la pièce à un coin pointu)
Coefficient de friction faible, graissage de surface élevé
Usure à haute température (oxydation, diffusion, érosion, formation de cratères à la surface des copeaux), fatigue thermique
Résistance aux températures élevées, isolation thermique suffisante
Déformation plastique (changement de forme dans l’outil, fracture, dommages de masse)Ténacité, outil de coupe, dureté et résistance élevées et sélection du revêtement

Types de revêtement PVD pour outils de coupe

Nom du revêtementComposition chimiqueDureté (HV)Coefficient de friction*Epaisseur (μm)Température de dégradation (°C)CouleurPropriétés
Super TiNà base de TiN26000,402 – 5600Jaune doréUtilisation générale, large domaine d’application, toutes les propriétés mécano-chimiques sont de niveau moyennes
Antrazità base de TiCN38000,251 – 4400Violet-GrisDureté élevée, coefficient de frottement faible, résistance aux températures moyennes
Zafir Plusà base de AlTiCN36000,551 – 4900Noir-VioletDureté élevée, résistance à l’oxydation élevée, dureté thermique élevée
Moldex Extraà base de CrN24000,352 – 10700Argent GrisCoefficient de frottement faible, qualité de surface élevée, ténacité de revêtement très élevée, caractéristique d’une application épaisse
Onyxà base de AlCrN36000,501 – 71000Fumé GrisDureté élevée, dureté thermique élevée, résistance à l’oxydation élevée, adapté pour un refroidissement insuffisant et l’élimination des copeaux secs
Preventaà base de TiSiN42000,501 – 41100BronzeTrès haute dureté, très haute dureté thermique, excellente résistance à l’oxydation, adapté pour l’élimination des copeaux et la coupe à sec à partir de matériaux durs, Structure nano-composite
Alternaà base de ZrN30000,301 – 5450Jaune vifExcellentes propriétés de surface, très forte abrasion adhésive, adhérence, résistance au bobinage
Lubrica Topà base de AlTiCrN37000,502 – 10950Noir-VioletDureté élevée, coefficient de frottement faible, ténacité élevée, résistance aux températures élevées, dureté thermique élevée

*: Le coefficient de frottement a été mesuré par rapport à l’acier

Quel revêtement dois-je choisir?