Usinage à sec de l'acier inoxydable

Dans la majorité des cas, les opérations d’usinage s’effectuent avec un apport de lubrifiant : eau, solubles, huiles entières. Cette adjonction de produits au moment de la coupe présente quatre avantages principaux :

• elle facilite l’arrachement du copeau lors de la coupe ;
• elle diminue le coefficient de frottement outil-pièce pendant l’enlèvement du copeau ;
• elle abaisse les températures sur l’outil et sur la pièce ;
• elle permet d’évacuer les copeaux pour éviter tout bourrage intempestif.

Outre leur coût, les lubrifiants engendrent des contraintes non négligeables au niveau du nettoyage et du dégraissage des pièces usinées ainsi que de la mise aux normes des machines (carénage et étanchéité) dans le cas d’arrosage haute pression. Depuis peu, il existe également des textes sur la protection de l’environnement qui réglementent l’évacuation et le retraitement des huiles usagées. C’est pourquoi depuis quelques années, l’usinage avec des outils en carbure sans le moindre apport de produit chimique a été envisagé.

L’arrivée de l’UGV, l’amélioration des outils (substrat et revêtement), les nuances de matière dites à usinabilité améliorée ont ouvert de nouvelles voies vers l’usinage « propre ».

Aujourd’hui, usiner sans lubrifiant est devenu courant avec l’utilisation d’outils à plaquettes et de certains matériaux.

L’étude menée par Francéclat a pour but d’appliquer ce concept aux problématiques d’usinage des produits HBJO et d’étudier l’utilisation et le comportement d’outils monoblocs de petits diamètres sur des opérations de fraisage et de perçage dans les aciers inoxydables sans la moindre adjonction de lubrifiant. Seul un apport d’air est utilisé afin d’évacuer les copeaux.

En utilisant la méthode du Couple - Outil - Matière (COM), Francéclat a réalisé divers essais avec différentes géométries d’outils dans une nuance traditionnelle d’acier inoxydable austénitique couramment utilisé : l’inox 1.4404 (316L aux USA, X2CrNiMo17132 dans la norme DIN).

Les résultats des COM et des durées de vie des outils sont présentés dans cette note.