La bonne fraise pour des résultats d'imbrication optimaux
Le matériau, la géométrie et l'application déterminent la qualité de coupe et la durée de vie de l'outil
Le choix de la bonne fraise à emboîter détermine en grande partie la qualité de la finition, la durée de vie de l'outil et la fiabilité du processus. Pourtant, cet aspect est souvent sous-estimé dans la pratique. Non seulement le matériau, mais aussi la géométrie et l'application de la fraise jouent un rôle crucial. Cet article présente clairement les critères de sélection les plus importants.
L’IMBRICATION EN BREF
L’imbrication est une technique prometteuse qui répond aux besoins actuels des menuisiers et de leurs clients: optimiser la rapidité du processus de travail tout en réduisant la quantité de déchets. La procédure est la suivante: le panneau est maintenu dans la machine par la technique du vide, il est directement aspiré sur un panneau martyr en MDF, caoutchouc, particules ou contreplaqué. Ensuite, toutes les opérations sont réalisées puis la division est effectuée.
La technologie d'imbrication profite pleinement de la croissance explosive du traitement des données, qui a entraîné une augmentation de la vitesse de calcul et permis le développement de logiciels de CFAO sophistiqués. Cela débouche sur une exploitation optimale des opérations d'imbrication. Il s'agit également d'une technique très polyvalente, qui peut traiter différents matériaux: panneaux de particules, MDF, OSB, bois massif, contreplaqué, triplex, certains plastiques et feuilles de métal non ferreux.
A gauche avec une fraise en carbure, au milieu et à droite avec une fraise diamant
Quand la qualité est-elle compromise?
En plus de la réduction des déchets et des gains de vitesse, il existe d'autres facteurs qui jouent un rôle dans les besoins des clients, le principal étant la qualité de finition. Et c'est précisément là que le bât blesse. Certains menuisiers investissent des sommes folles dans une machine d’imbrication et son logiciel, mais ils choisissent la mauvaise fraise ou travaillent trop longtemps avec la même fraise.
Le choix du bon outil de coupe repose sur trois facteurs décisifs : le matériau, la géométrie et l'application
Matériau de la fraise
Avec l’imbrication, on fait une distinction entre le surfaçage du panneau martyr, la division et le profilage.
Pour le surfaçage du panneau martyr, on utilise une fraise d'affleurage. Ce genre de fraise existe en deux versions: avec lames WP ou en diamant. Pour le profilage, on peut utiliser des défonceuses dans les mêmes matériaux.
Pour la division et le fraisage du panneau de matière première, on utilise des fraises haut rendement, généralement en version Z=3 (voir plus loin). Il est important qu'une bonne évacuation des copeaux soit garantie à tout moment, mais nous y reviendrons plus tard.
Materiaux
Les fraises pour imbrication sont généralement constituées d'un corps en carbure et sont disponibles en trois matériaux: diamant (souvent appelé DP ou PCD), carbure de tungstène (HW) ou alliage avec carbure de tungstène (HWM). La version diamant est la plus chère, mais elle offre une excellente qualité. Le diamant n'est pas seulement 'a girl's best friend', c'est aussi le meilleur ami du fraiseur en imbrication.
Pour ceux qui veulent une finition très précise des arêtes et un traitement fluide et progressif du panneau, il constitue le meilleur choix. La dureté de la fraise joue un rôle important dans la qualité de la finition, mais elle doit toujours être considérée en combinaison avec la géométrie, l'application et les paramètres de coupe. Les fraises qui n'ont pas une dureté suffisante, peuvent causer plus de bavures et de dégâts au niveau des arêtes. En outre, elles s'abîment et s'usent plus rapidement, si bien qu'il faut aussi les remplacer plus rapidement.
Rapport qualité-prix
Si l'on considère le prix total sur la durée, on n'obtient évidemment pas la même image que si l'on regarde uniquement le prix d'achat. C'est une chose à garder à l'esprit, lorsqu'on compare les prix. Lors du choix d'un matériau, il faut donc tenir compte du rapport qualité-prix, car pour certaines applications, les diamants sont moins appropriés ou trop qualitatifs et peuvent donc être aisément remplacés par des alternatives. Un bon exemple est le bois massif, pour lequel on préfère souvent les fraises en carbure massif (VHW). En effet, le bois massif peut présenter des nœuds, qui peuvent être préjudiciables aux fraises diamant. Ici aussi, il existe différentes versions: à spirale positive ou négative, mais aussi à spirale alternée (en partie positive et en partie négative). Ces fraises VHW sont disponibles en plusieurs diamètres et longueurs de coupe, généralement en version Z=2 ou Z=3.
Ce n'est pas le prix d'achat, mais la durée de vie qui détermine le coût réel
Quand réaffûter?
Le fabricant indique toujours combien de fois votre fraise peut être réaffûtée. Il est difficile de définir un intervalle général, car le domaine d'application est très large. Cela n'est possible que pour les entreprises qui produisent constamment de grandes séries. Pour tous les autres, l'expérience de l'opérateur est le meilleur guide pour procéder au réaffûtage. Ce processus dépend du type de fraise : les outils diamantés (DP/PCD) sont réaffûtés par érosion ou par étincelage, tandis que les fraises en carbure (HW) sont réaffûtées mécaniquement à l'aide d'une meule.
Lors de l'électroérosion d'outils, on utilise une électrode en cuivre ou en graphite pour produire une image de la fraise à rectifier. Cela se fait par des décharges électriques entre une électrode et l'arête de coupe, à l'aide d'un fluide diélectrique qui refroidit et stabilise simultanément le processus. Les étincelles contrôlées érodent le matériau de coupe en diamant jusqu'à ce qu'une nouvelle arête de coupe tranchante soit créée.
Géométrie de la fraise
Lors de la construction de la fraise, nous tenons principalement compte du nombre d'arêtes de coupe longitudinales et radiales, du diamètre, de la longueur de coupe et du sens de rotation. En outre, les fabricants spécifient également la vitesse d'avance et la vitesse maximale. Ces paramètres ont un impact direct sur la qualité de la coupe et la stabilité du processus.
Alors qu'auparavant l'accent était mis sur le nombre d'arêtes de coupe, aujourd'hui l'accent est mis sur la géométrie de coupe. Les fraises gigognes modernes utilisent des distributions de dents variables, des angles de coupe alternés et des formes en spirale optimisées. Cela permet de réduire les vibrations et de créer un processus de fraisage plus stable avec une qualité de coupe plus constante.
Nous constatons également une évolution vers des fraises dotées d'un plus grand nombre d'arêtes de coupe, telles que les configurations Z4, même pour des diamètres plus petits. La distribution non symétrique des dents et le positionnement judicieux des arêtes de coupe leur permettent de travailler ensemble sans interférence mutuelle. Cela garantit une utilisation plus efficace de la longueur de coupe, une usure plus régulière et des taux de production plus élevés.
Dans les fraises Z3+3 classiques, la distribution décalée des dents peut encore limiter la vitesse d'avance et la durée de vie de l'outil. Les géométries modernes réduisent ces inconvénients tout en améliorant l'enlèvement des copeaux et la stabilité du processus.
Les fraises à spirale négative évacuent la poussière et les copeaux vers l'aspiration, mais plutôt vers le bas
La direction de la spirale joue ici un rôle important. Les fraises à spirale positive assurent une évacuation optimale des copeaux vers le haut, c'est-à-dire en direction de l'extraction. Cela a des répercussions sur la qualité de finition du revêtement. Si vous voulez une belle finition, vous devrez couper négativement. Dans ce cas, il faut utiliser une fraise combinée.
Les fraises à spirale négative n'évacuent pas la poussière et les copeaux de bois en direction de l'extraction: elles les font descendre. Ceci garantit un bon résultat sur la face du revêtement, mais pas sur l'autre face. C'est la raison pour laquelle cette forme est principalement utilisée pour les tôles plus minces, les petites pièces et la réalisation de rainures.
Paramètres d'application et de traitement
Lors du choix d'un outil d'imbrication, certaines conditions préalables doivent également être remplies pour obtenir un bon résultat final. La longueur de coupe utile de la fraise doit être adaptée à l'épaisseur du panneau. Cela semble logique, mais des erreurs sont souvent commises, parce que la longueur de coupe utile en Z3 n'est pas prise en compte. Sur de nombreuses fraises, celle-ci est limitée par rapport à la longueur effective, car il y a aussi des zones où le fraisage n'est effectué qu'en Z2, et au niveau de la couche supérieure, cela va parfois jusqu'à Z1. Les fabricants tentent de résoudre ce problème en introduisant sur le marché des fraises qui fonctionnent efficacement en Z3 sur 100% de la longueur utile. Notez que Z3 n'est pas toujours le meilleur choix.
Un bon enlèvement des copeaux évite la chaleur, l'usure et la perte de qualité
Dans le cas de matériaux très durs ou de surfaces à haute densité, le volume des copeaux devient très important, ce qui peut poser des problèmes pour les évacuer. Cela peut entraîner plus de frottement lors de la coupe, plus d'accumulation de chaleur et, en fin de compte, une usure plus rapide ou même une rupture. Si l'on utilise dans ce cas une fraise avec Z=2+2, la capacité d'évacuation augmente et ce problème peut être résolu.
L'élimination efficace des copeaux et de la poussière reste une préoccupation majeure dans le domaine de l'imbrication. Outre les solutions externes, cette question est aujourd'hui de plus en plus souvent intégrée dans la conception même de l'outil. Des chambres à copeaux plus grandes et des géométries de coupe adaptées garantissent une élimination plus efficace des copeaux, réduisant ainsi la production de chaleur et augmentant la durée de vie de l'outil.
Il utilise également des turbines qui créent un flux d'air pour éliminer activement les bavures et la poussière. Il est à noter que le poids supplémentaire ainsi obtenu peut ralentir le fonctionnement de l'appareil.
Diamètre et stabilité
Le choix du diamètre est un autre facteur. Il est tentant de continuer à travailler avec le même outil dans la mesure du possible, mais il vaut mieux travailler avec le plus grand diamètre possible. Ceci, en combinaison avec la longueur la plus courte possible, contribue à la rigidité de l'ensemble. Une plus grande rigidité signifie que l'installation est plus résistante aux vibrations, ce qui à son tour donne un meilleur résultat final.
Les développements récents montrent également que les fraises sont de plus en plus conçues comme des outils universels qui peuvent être utilisés dans une certaine gamme d'épaisseur sans adaptation du programme. Cela accroît la flexibilité du processus de production et limite les temps d'arrêt lors des changements, ce qui constitue une valeur ajoutée importante, en particulier dans les environnements automatisés.
Avec la collaboration de Leuco et Leitz
