En janvier 2025, le Forum économique mondial a rapporté que des sites de production sélectionnés de son Global Lighthouse Network réalisent des augmentations de productivité remarquables de 70 % – tout en réduisant les coûts énergétiques et le délai de mise sur le marché de 40 % chacun. Mais comment atteindre une telle efficacité sans faire grimper les coûts ? James Thorpe, Responsable produit mondial pour le perçage et l'usinage des composites chez Sandvik Coromant, montre comment un nouvel outil de perçage peut optimiser la production dans les applications multimatériaux.
Non seulement les sites de production du Lighthouse Network, mais aussi les entreprises de fabrication du monde entier sont confrontées au défi de produire de plus en plus de pièces en différents matériaux : des aciers trempés aux composites en passant par des métaux et plastiques plus doux. Une précision et une efficacité sans compromis sont requises. Pour y parvenir et rationaliser les processus dans un marché de plus en plus concurrentiel, des outils capables de faire plus que le perçage conventionnel sont nécessaires.
Surmonter les difficultés
Le perçage est un procédé de fabrication fondamental mais techniquement exigeant. L'un des plus grands défis est la diversité des matériaux. Souvent, des matériaux aux propriétés très différentes sont usinés : des aciers durs et résistants aux métaux légers mais ductiles. Et chaque matériau a ses particularités : les aciers trempés peuvent entraîner une usure excessive des outils, tandis que les métaux plus doux se déforment plus facilement.
Le développement de chaleur et l'usure des outils sont des facteurs critiques. Des vitesses de coupe élevées, de longs cycles d'usinage et des combinaisons de matériaux exigeantes génèrent une chaleur excessive. Cela accélère non seulement l'usure des outils, mais nuit également à la précision d'usinage et peut entraîner des défauts de surface et des écarts dimensionnels.
Une gestion efficace de la chaleur, tant dans la conception des outils que dans les stratégies d'usinage, est donc essentielle pour la durée de vie des outils et la qualité des pièces.
Un autre problème est l'évacuation des copeaux : lors du perçage profond ou dans les applications à forte avance, une évacuation insuffisante des copeaux peut entraîner des obstructions, une augmentation de la chaleur et même une défaillance de l'outil. Les rainures de perçage doivent donc être conçues pour permettre une évacuation fluide et uniforme des copeaux, afin d'éviter les interruptions et d'assurer des conditions d'usinage stables.
La stabilité du processus est également importante. Le positionnement exact et la rectitude des perçages sont des facteurs déterminants dans la fabrication de précision de pièces de haute qualité pour l'aérospatiale et l'industrie automobile. Même de petites déviations peuvent affecter la fonction du produit final et entraîner des retouches coûteuses ou des rebuts. Pour garantir la stabilité nécessaire, des géométries d'outils robustes et des paramètres d'usinage optimisés sont requis.
Un foret pour tous les matériaux
Pour augmenter la productivité tout en travaillant de manière économique, il faut des forets polyvalents capables d'usiner plusieurs matériaux sans changement fréquent d'outil. De nouvelles technologies de revêtement et des conceptions d'outils permettent aujourd'hui aux forets multimatériaux de performer sans perte de qualité. Cela réduit les coûts et soutient des processus durables.
Un exemple en est le CoroDrill Dura 462, qui a été spécialement conçu pour des performances de perçage élevées dans différents matériaux. Avec son substrat en carbure de tungstène à grain fin, il offre une grande résistance à l'usure et fiabilité. La microstructure contrôlée garantit des résultats constants même avec des matériaux exigeants comme les carbures ou les alliages ductiles. Cela fait du CoroDrill Dura 462 un outil pour les entreprises de fabrication qui attendent une précision constante, quelle que soit la composition matérielle de leurs pièces.
La géométrie du CoroDrill Dura 462 est conçue pour la polyvalence. Le design spécial de la pointe réduit considérablement les forces de coupe et améliore la précision de positionnement, en particulier dans les applications avec des tolérances serrées. L'angle de dégagement augmente la résistance de la pointe, tandis que l'exécution à une seule dent réduit le développement de chaleur. Cela augmente la stabilité et optimise la performance globale.
Le foret devient encore plus performant grâce au revêtement PVD breveté Zertivo® 2.0. En combinaison avec le substrat en carbure de tungstène à grain fin, il offre une excellente résistance à l'usure et permet un perçage à grande vitesse avec une stabilité de processus constante.
Des tests pratiques montrent les avantages concurrentiels de l'outil. Chez un client, la productivité a pu être augmentée de 110 % avec le CoroDrill Dura 462 et la durée de vie prolongée de 36 %. Dans un autre cas, une augmentation de productivité de 85 % a été atteinte – avec plus du double de la durée de vie par rapport à un produit concurrent bon marché.
Conclusion
Alors que les « phares » du Forum économique mondial montrent la voie vers une fabrication plus efficace, les entreprises ont besoin des bons outils pour gérer la complexité de la fabrication multimatériaux. Face à la pression croissante d'introduire des processus de production durables et rentables, la réduction des déchets, l'augmentation de la durée de vie des outils et la diminution de la consommation d'énergie sont au premier plan. L'équilibre entre les objectifs économiques et écologiques stimule la demande d'outils de perçage qui offrent de meilleurs résultats tout en réduisant les coûts par pièce. Un véritable bond de productivité et un succès durable pour l'entreprise sont réalisés par ceux qui optent également pour des solutions polyvalentes maîtrisant la diversité des matériaux, la gestion thermique et la stabilité des processus.
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