Pouvez-vous usiner de l'acier CNC ?

Oui, vous pouvez usiner l'acier par commande numérique par ordinateur (CNC). L'acier est un matériau courant et polyvalent dans l'usinage CNC, largement utilisé dans diverses industries en raison de sa résistance, de sa durabilité et de sa disponibilité. Ce guide complet explorera le processus d'usinage CNC de l'acier, en couvrant les techniques, les outils et les meilleures pratiques.

Comprendre l'acier comme matériau CNC

L'acier est un alliage de fer et de carbone, contenant souvent d'autres éléments pour améliorer des propriétés spécifiques. Il est populaire dans l'usinage CNC en raison de :

1. Haute résistance et dureté
2. Bonne usinabilité (pour de nombreuses nuances d'acier)
3. Large gamme de nuances et de propriétés disponibles
4. Rentabilité par rapport à certains autres métaux

Une machine CNC adaptée à la découpe de l'acier

Techniques d'usinage CNC pour l'acier

Fraisage CNC de l'acier

Le fraisage CNC est une méthode courante pour l'usinage de pièces en acier :

1. Sélection d'outils:Utilisez des fraises en carbure ou en acier rapide (HSS) adaptées à la nuance d'acier.
2. Vitesse de la broche: Des vitesses modérées sont généralement utilisées. Broche refroidie par air ER20 de 2,2 kW peut gérer de nombreuses tâches d'usinage de l'acier.
3. Débit d'alimentation:Ajustez en fonction de la nuance d'acier et de l'outil de coupe.
4. Profondeur de coupe:Varie en fonction de l'opération (ébauche ou finition) et des capacités de l'outil.

Tournage CNC de l'acier

Pour les pièces cylindriques, le tournage CNC est souvent utilisé :

1. Utilisez des plaquettes en carbure ou des outils de tournage HSS.
2. Assurez-vous que l'outil dépasse correctement afin de minimiser la déflexion.
3. Utilisez des vitesses de coupe et des avances adaptées à la nuance d’acier.

Découpe d'acier par routeur CNC

Bien que moins courantes, les routeurs CNC peuvent usiner des aciers plus doux :

1. Utilisez une toupie CNC robuste conçue pour la découpe du métal.
2. Utilisez des vitesses et des avances plus lentes par rapport au fraisage du bois ou du plastique.
3. Considérez une broche plus puissante comme la Broches refroidies par air ER20 de 3,5 kW pour de meilleures performances.

Bonnes pratiques pour l'usinage CNC de l'acier

1. Liquide de refroidissement:Utilisez un liquide de refroidissement ou de coupe approprié pour gérer la chaleur et améliorer la durée de vie de l’outil.
2. Rigidité: Assurez-vous que votre machine CNC et votre dispositif de serrage sont rigides pour minimiser les vibrations.
3. Gestion de la durée de vie des outils: Surveillez l’usure des outils et remplacez-les si nécessaire.
4. Gestion des puces:Utilisez des techniques de broyage de copeaux appropriées et assurez une évacuation efficace des copeaux.

Paramètres recommandés pour la découpe CNC de l'acier

Les réglages varient en fonction de la nuance d'acier spécifique, des capacités de la machine et de l'outillage. Voici quelques directives générales :

Paramètre	Acier doux	Acier inoxydable
Vitesse de coupe	300 à 500 pieds cubes par minute	100 à 300 pieds cubes par minute
Débit d'alimentation	0,004-0,012 IPT	0,002-0,008 IPT
Profondeur de coupe	Jusqu'à 0,1D*	Jusqu'à 0,05D*

*D fait référence au diamètre de l'outil

Outils pour l'usinage CNC de l'acier

1. Fraises à queue:Fraises en carbure ou HSS, souvent avec revêtements TiAlN ou autres.
2. Forets: Forets en cobalt ou en carbure pour des trous précis.
3. Outils de tournage: Plaquettes en carbure pour la plupart des opérations de tournage.
4. Tarauds et outils de filetage:Pour créer des threads internes et externes.

Applications des pièces en acier usinées CNC

1. Composants automobiles
2. Pièces pour l'aéronautique
3. Machines industrielles
4. Fabrication d'outils et de matrices
5. Produits de consommation

Défis de l'usinage CNC de l'acier

1. Génération de chaleur:L'acier peut générer une chaleur importante lors de l'usinage.
2. Usure des outils:Certaines nuances d’acier peuvent provoquer une usure rapide des outils.
3. Finition de surface:L'obtention de finitions soignées peut nécessiter plusieurs passes ou des techniques spéciales.
4. Rigidité de la machine:L'usinage de l'acier nécessite souvent des configurations plus rigides que les matériaux plus tendres.

FAQ

1. Une toupie CNC standard peut-elle couper de l'acier ?

La plupart des routeurs CNC standard ne sont pas conçus pour couper de l'acier. Cependant, certains routeurs CNC robustes, avec des modifications appropriées et un outillage approprié, peuvent usiner des aciers plus tendres.

2. Quelle est la meilleure machine CNC pour couper l'acier ?

Les fraiseuses et tours CNC sont généralement les plus adaptés à la découpe de l'acier. Pour la production en grande série, on utilise souvent des centres d'usinage CNC.

3. Comment choisir les bons outils de coupe pour l’acier ?

Tenez compte de la nuance d'acier, de la finition de surface souhaitée et de l'opération d'usinage. Les outils en carbure avec des revêtements appropriés sont souvent un bon choix pour l'acier.

4. Quel liquide de refroidissement dois-je utiliser lors de l'usinage CNC de l'acier ?

Les liquides de refroidissement ou huiles de coupe hydrosolubles sont couramment utilisés. Le choix dépend de la nuance d'acier spécifique et de l'opération d'usinage.

5. Puis-je usiner de l'acier trempé avec CNC ?

Oui, mais cela nécessite des outils et des techniques spécifiques. L'électroérosion (EDM) est souvent utilisée pour les aciers très durs.

6. En quoi l’usinage CNC de l’acier diffère-t-il de l’usinage de l’aluminium ?

L'acier nécessite généralement des vitesses de coupe plus lentes, génère plus de chaleur et entraîne une usure plus importante des outils que l'aluminium. Il nécessite également généralement des machines et des outils plus robustes.

Conclusion

L'usinage CNC de l'acier est une compétence fondamentale dans la fabrication moderne, permettant la production de pièces précises et durables pour un large éventail d'industries. Bien qu'il présente des défis en termes de génération de chaleur, d'usure des outils et d'exigences des machines, ceux-ci peuvent être surmontés avec des techniques, des outils et des équipements appropriés.

Pour réussir dans l'usinage CNC de l'acier, il faut comprendre les propriétés spécifiques de la nuance d'acier avec laquelle vous travaillez, sélectionner les outils et les paramètres de la machine appropriés et mettre en œuvre des stratégies efficaces de refroidissement et de gestion des copeaux. Investir dans des machines CNC de qualité, comme celles dotées de broches robustes et d'une construction rigide, peut améliorer considérablement vos résultats et votre efficacité lorsque vous travaillez avec de l'acier.

Comme pour tout processus d'usinage, la sécurité doit toujours être une priorité. Une formation adéquate, l'utilisation d'équipements de sécurité et le respect des meilleures pratiques sont essentiels lors de l'usinage CNC de l'acier.

Que vous produisiez des pièces automobiles, des composants aérospatiaux ou des machines sur mesure, la maîtrise de l'art de l'usinage CNC de l'acier peut ouvrir un monde de possibilités de fabrication. À mesure que la technologie CNC continue de progresser, nous pouvons nous attendre à des méthodes d'usinage de l'acier encore plus efficaces et précises, élargissant encore les capacités des fabricants dans tous les secteurs.