Que faut-il prendre en compte lors de l’usinage des alliages de cobalt ?

Lors de l’usinage des alliages de cobalt, de nombreux facteurs clés sont interdépendants et influencent collectivement la qualité et l’efficacité du processus d’usinage.

Le matériau de l'outil de coupe est essentiel pour l'usinage des alliages de cobalt. En raison de la dureté élevée de l'alliage et des températures de coupe atteignant 700 à 1 000 °C, les outils conventionnels en carbure cémenté peinent à fonctionner efficacement en dessous de 800 °C. Il est donc essentiel de choisir des outils tels que les outils en céramique ou en nitrure de bore cubique (CBN), qui présentent une dureté élevée, une résistance, une ténacité et une excellente stabilité chimique à haute température, pour relever efficacement les défis de l'usinage.

La forme de l'arête de coupe est également essentielle. Les arêtes de coupe circulaires à haute résistance géométrique doivent être privilégiées lorsque la puissance de la machine et la rigidité du système de traitement le permettent. Cependant, les arêtes de coupe circulaires ne permettent pas d'obtenir un jeu complet lors de l'usinage de pièces présentant des surfaces cylindriques étagées à angle droit. Dans ce cas, des arêtes de coupe de type C avec un angle de coupe de 80° ou d'autres arêtes de coupe de forme appropriée entrent en jeu.

Les caractéristiques de conductivité thermique et électrique des alliages de cobalt nécessitent également une attention particulière. En raison de leur faible conductivité thermique, le contrôle de la température est crucial lors du traitement thermique ; une surchauffe peut dégrader les performances de l'alliage. De plus, à température ambiante, leur conductivité électrique n'est que de 1 à 2 % de celle du cuivre, ce qui en fait de mauvais conducteurs. Il est donc impératif d'éviter tout dommage électrique à l'alliage lors du traitement.

La résistance à la corrosion est un autre facteur à prendre en compte lors de l'usinage. Si les alliages de cobalt présentent une forte résistance à la corrosion dans les solutions d'acide nitrique et d'acide acétique, certains alliages peuvent être corrodés dans les solutions d'acide sulfurique. Il est donc essentiel de sélectionner des fluides de coupe adaptés et de mettre en œuvre des mesures de protection pour prévenir la corrosion des alliages.

Le contrôle des paramètres de procédé est essentiel pour garantir la qualité d'usinage et la durée de vie des outils. Des paramètres tels que la vitesse de coupe, l'avance et la profondeur de coupe doivent être rigoureusement contrôlés, tandis qu'une lubrification et un refroidissement adéquats doivent être maintenus pendant l'usinage afin de réduire la chaleur et l'effort de coupe, améliorant ainsi l'efficacité de l'usinage et la qualité de surface. Seule une prise en compte complète et une gestion rigoureuse de ces aspects permettent d'obtenir des résultats optimaux dans l'usinage des alliages de cobalt.