Les forets constituent une part essentielle des machines outils employées dans le processus d'usinage, en particulier l'usinage CNC. Ces outils de forage se déclinent en de nombreux types, chacun adapté à une application spécifique en fonction du matériau à usiner. Voici un aperçu de ces divers types de forets.

Comprendre la Structure d'un Foret

Avant d'examiner les différents types de forets utilisés dans l'usinage CNC, comprenons d'abord les éléments qui composent un foret.

1. Le Corps : C'est la partie principale du foret, qui se situe entre la tige et la pointe.

2. La Tête : Elle se présente sous forme de cône et représente l'extrémité du foret, se trouvant à 180°.

3. La Queue : La tige d'un foret qui s'insère dans la foreuse.

4. Le Tenon : Il représente la partie la plus extérieure de la tige qui s'adapte dans la broche de la foreuse.

5. Le Listel: Ce sont les rainures hélicoïdales ou droites faites sur le corps du foret.

6. Le Dos : Aussi appelé la marge ou le bord, c'est une partie du corps avec les flûtes.

7. Le Dégagement du Corps : C'est une partie du corps ayant un diamètre plus petit que le reste du foret.

8. Le Web : C'est la partie qui sépare les deux flûtes.

9. Le Collet : Il relie la tige et le corps.

Catégorie 1 : Types de Forets de Revêtement

Les forets de revêtement sont couramment utilisés dans le processus d'usinage. Ils sont conçus pour augmenter la dureté, réduire la friction et améliorer la résistance à la chaleur. Examinons quelques-uns de ces types.

1. Forets en Nitrure de Titane : Ils sont durs, rapides, durables et adaptés pour percer le métal dur et doux.

2. Forets en Carbonitrure de Titane : Avec leur couleur bleue ou violette caractéristique, ils sont principalement utilisés pour percer des matériaux durs.

3. Forets en Nitrure d'Aluminium de Titane : Ils offrent une grande stabilité et sont adaptés pour percer l'acier inoxydable, l'acier, et d'autres matériaux à haute température.

4. Forets en Oxyde Noir : Ils sont économiques, résistants à la chaleur, à la rouille, à la corrosion, et présentent moins de friction.

5. Forets en Diamant : Ils sont les plus durs de cette catégorie et sont adaptés pour percer des matériaux durs comme le métal.

Catégorie 2 : Types de Forets pour Différents Matériaux de Pièces à Usiner

Ces types de forets sont choisis en fonction des matériaux à usiner utilisés dans le processus d'usinage CNC.

Forets Universels : Les mèches pour pièces de travail universelles sont appropriées pour tous les matériaux. Il existe quatre types courants de mèches universelles utilisées dans l’usinage cnc :

• La mèche à hélice se caractérise par un arbre cylindrique et une hélice. Leur design ressemble à un tire-bouchon, ce qui leur permet de percer rapidement et avec précision. L'hélice contrôle la poussière pendant le perçage. Ces mèches sont les plus couramment utilisées dans l'industrie, notamment pour percer des trous dans le bois et les murs.

•  La mèche étagée est sur mesure et a une forme conique avec une hélice droite ou inclinée. Cette hélice assure l'éjection des copeaux pendant le perçage. Les mèches étagées sont adaptées pour le perçage de matériaux doux comme l'aluminium. En raison de leur fabrication sur mesure, elles sont coûteuses.

• Les Unibits sont similaires aux mèches étagées, mais avec une hélice droite. Leur conception les rend utiles pour agrandir les trous et, comme les mèches étagées, elles assurent une éjection efficace des copeaux pendant le perçage. Les Unibits sont largement utilisés dans la fabrication de tôles et le perçage de matériaux doux tels que le contreplaqué.

• Les scies-cloches sont des mèches avec des cylindres ouverts courts avec des dents de scie sur le bord. Elles sont utilisées pour percer à travers des matériaux minces comme le bois et la tôle.

Forets pour pièces à usiner métalliques : Ils sont appropriés pour travailler sur des matériaux métalliques.

• Mèche de centrage et de repérage : Également connus sous le nom de forets Slocombe, ces outils conviennent à la réalisation d'un trou de départ ou d'une empreinte conique sur la pièce à usiner.

• Foret à carotte : Les trépans carottiers n'ont pas de pointe coupante et sont dotés de 3 à 4 cannelures. Ils conviennent donc pour percer des trous déjà faits.

• Foret indexable : Il s'agit de mèches coûteuses fabriquées en carbure ou en céramique, qui sont surtout utilisées pour le perçage à commande numérique, CNC. Ils sont résistants à l'usure et disposent de plusieurs canaux de refroidissement pour une durée de vie prolongée. Ils conviennent pour découper des trous d'un diamètre environ cinq fois supérieur au leur, et sont préférés en raison de leur rapidité de perçage.

Forets pour Pièces à Usiner en Bois : Ils sont appropriés pour travailler sur le bois.

• Foret à pointe brad : Les mèches à pointe brad sont dotées d'un bouchon en caoutchouc qui améliore leur précision jusqu'à une certaine profondeur. Par conséquent, ils conviennent au perçage de matériaux nécessitant un trou très précis et sont disponibles dans des diamètres de 3 à 16 mm. Ils conviennent pour le bois et les plastiques souples.

• Foret à bois : Le foret a une longue tige mais une tête en forme de bêche avec une pointe aiguisée. Leur diamètre est compris entre 6 et 36 et ils conviennent pour percer grossièrement le bois.

Forets pour Autres Matériaux : Ils sont adaptés pour travailler sur d'autres matériaux tels que la pierre, le béton, et la céramique.

• Mèche diamantée : Ce foret est conçu pour fonctionner uniquement comme une combinaison de routeur et de foret. Il est constitué d'une coque en acier dans laquelle un diamant est intégré à un segment métallique. Ils conviennent pour couper plusieurs matériaux, mais à des vitesses relativement faibles.

• Mèche en verre : Les mèches en verre génèrent des températures élevées. Par conséquent, leur longévité est réduite. Cependant, ils peuvent être utilisés pour couper des trous à faible vitesse.

Comprendre les Coûts des Forets pour l'Usinage CNC

Il est important de noter que le coût des forets pour l'usinage CNC peut varier en fonction de plusieurs facteurs. Ceux-ci incluent le type de foret, le fabricant, le matériau du foret, et le lieu d'achat. Par exemple, les forets en carbure sont généralement plus coûteux que ceux en acier à grande vitesse en raison de leur durabilité et de leur résistance à l'usure. Les forets de fabricants réputés peuvent également coûter plus cher en raison de la qualité supérieure de leur fabrication.

En matière de coûts, il est bon de garder à l'esprit que les forets CNC de qualité supérieure peuvent coûter de 15 à 50 euros pièce, en fonction de leur taille et du matériau de fabrication. Les forets en carbure, par exemple, sont généralement plus coûteux, avec des prix allant de 20 à 70 euros, en raison de leur durabilité supérieure et de leur résistance à l'usure.

Les forets enduits, tels que ceux enduits de nitrure de titane, peuvent coûter entre 10 et 30 euros, selon la taille. Les forets en acier rapide (HSS) sont généralement plus abordables, avec des prix variant de 5 à 20 euros.

Il est également important de noter que l'achat de forets en ensembles peut souvent être plus économique que l'achat de forets individuels. Par exemple, un ensemble de 10 forets HSS peut coûter entre 15 et 50 euros, offrant une meilleure valeur que l'achat de forets individuels

Considérations Géométriques et Spécifications des Forets

Lors du choix d'un foret pour l'usinage CNC, il est important de prendre en compte certaines spécifications géométriques.

1. Épaisseur du Web : Le foret doit être suffisamment épais pour éviter de se casser pendant le processus de forage. Ainsi, il peut être judicieux d'investir dans un foret à géométrie robuste.

2. Longueur : Les forets courts offrent plus de rigidité et une précision accrue. Si vous devez utiliser un foret long, assurez-vous qu'il ait une longueur de flûte courte, c'est-à-dire deux fois le diamètre du foret. Les forets longs avec de longues longueurs de flûte auront une stabilité moindre et une tendance à couper.

3. Angle de Pointe du Foret : Les deux angles de pointe communs sont 118° et 135°. Les forets à angle de 118° conviennent pour des matériaux doux comme l'acier doux et l'aluminium. D'autre part, les forets à angle de 135° sont adaptés pour percer des matériaux durs.

4. Angle d'Hélice/ Angle en Spirale : Il existe de nombreux angles d'hélice utilisés en forage. Les plus courants sont 10-29°, 19-40°, et 27-45°.

Tailles de Forets

Il existe différentes tailles standard de forets, comme la taille en pouces fractionnaires, la taille en jauge de fil et en lettres, et la taille de foret métrique. Utilisez un tableau approprié de tailles de forets pour obtenir la taille et la dimension correctes du foret.

Fraisage CNC et Forets Carbure

Le fraisage CNC est un processus d'usinage où la machine contrôlée par ordinateur (CNC) effectue des opérations de découpe de pièces avec précision. Le fraisage utilise des forets carbure, qui sont connus pour leur résistance à l'usure et leur dureté élevée, pour effectuer des opérations de forage précises. Ces forets sont un excellent choix pour le fraisage de pièces en matériaux durs.

Avec les machines CNC, en particulier les machines à CNC axes, il est possible d'obtenir une précision élevée et une efficacité exceptionnelle dans les processus d'usinage. Il est essentiel de choisir le bon type de foret pour garantir un usinage CNC de haute qualité.

De plus, lorsque vous choisissez un foret pour une machine CNC, il est important de prendre en compte les spécifications de la machine. Par exemple, la vitesse et la puissance de la foreuse peuvent influencer le type de foret que vous devez utiliser.

Conseils d'Entretien pour les Forets

Un bon entretien et un stockage approprié des forets peuvent grandement prolonger leur durée de vie et maintenir leur efficacité. Voici quelques conseils d'entretien :

• Gardez les forets propres. Après chaque utilisation, nettoyez-les avec un chiffon doux pour enlever les résidus de matériau.

• Rangez les forets dans un endroit sec. L'humidité peut provoquer la rouille, qui peut abîmer les forets.

• Affûtez régulièrement les forets. Un foret émoussé peut entraîner une mauvaise qualité de forage et endommager le matériau que vous travaillez.

• Évitez de surchauffer les forets. Une surchauffe peut endommager le foret et réduire sa durée de vie. Veillez à utiliser la vitesse de rotation appropriée et à lubrifier le foret si nécessaire.

En somme, comprendre les différents types de forets utilisés dans l'usinage CNC est crucial pour obtenir le meilleur résultat dans la fabrication de pièces. Les forets sont disponibles dans une variété de matériaux, de revêtements et de géométries pour répondre à diverses applications. Le choix du bon foret dépend du matériau à usiner, de l'application spécifique, du coût et de l'entretien.

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Quel foret reste le plus longtemps affûté ?

Les forets en titane sont tranchants et restent plus longtemps affûtés que les autres forets. Cependant, leur affûtage nécessite une nouvelle application de revêtement, ce qui est un grand inconvénient de ces forets.

Quel est le meilleur pour les matériaux durs, le cobalt ou le carbure ?

Les forets en carbure sont les plus durs et les plus cassants. En conséquence, ils conviennent bien pour les matériaux durs.

Quel foret est le meilleur pour le métal ?

Les forets en cobalt sont les plus adaptés aux métaux tels que l'acier inoxydable, l'aluminium, etc. Cependant, considérez d'autres facteurs, tels que la taille et la longueur, lors de votre choix.

Quel est le foret le plus solide ?

Les forets en diamant polycristallin (PCD) sont les plus solides. Ils sont considérés comme les forets les plus durs, ce qui les rend appropriés pour les matériaux les plus résistants, comme le verre et la céramique.