Comment usiner l'extrusion d'aluminium ?

Vous disposez de pièces extrudées en aluminium, mais leur usinage est délicat : les parois sont fines, les surfaces nécessitent une finition soignée, des vibrations apparaissent, les fixations vacillent.

Oui, vous pouvez usiner efficacement l'extrusion d'aluminium en choisissant les bons outils, en utilisant un liquide de refroidissement pour améliorer la qualité de la surface, en évitant les vibrations sur les parois minces et en utilisant de bons dispositifs de fixation.

Examinons chaque domaine en détail. Je vais vous présenter le choix des outils, le liquide de refroidissement, les problèmes liés à la finesse des parois et la stratégie de fixation afin de vous aider à usiner les extrusions comme un pro.

Quels outils conviennent à l'usinage par extrusion ?

Le choix des outils est déterminant pour l'usinage des extrusions d'aluminium : un outil inadapté, un matériau inapproprié, et les problèmes commencent.

Pour l'extrusion d'aluminium, vous avez besoin d'outils en carbure de haute qualité, d'une géométrie correcte et d'un support solide afin d'obtenir des coupes nettes et des résultats prévisibles.

Lors de l'usinage de profilés en aluminium extrudé, le matériau et la géométrie de l'outil sont très importants. Par exemple, les fraises en carbure sont préférables car elles offrent une meilleure résistance à l'usure et conservent des arêtes vives lors de la coupe de matériaux ductiles comme l'aluminium.

Matériau et revêtement des outils

• Le carbure est un bon choix. La nature plus souple de l'aluminium signifie que vous n'avez pas besoin d'un acier rapide ultra-résistant dans la plupart des cas.
• Les revêtements (TiN, TiAlN) peuvent être utiles pour les cycles plus longs, mais dans de nombreux travaux d'extrusion, une évacuation propre des copeaux est plus importante qu'un revêtement agressif.
• Assurez-vous que les rainures de l'outil sont adaptées à l'aluminium : suffisamment larges pour évacuer les copeaux et éviter le colmatage.

Géométrie et cannelures

• Utilisez des fraises à angle de coupe positif (pour faciliter l'évacuation des copeaux) et des arêtes de coupe bien affûtées, car l'aluminium a tendance à s'accumuler sur les outils émoussés.
• Les outils à deux ou trois cannelures fonctionnent souvent bien, car l'aluminium produit davantage de copeaux et il faut de la place pour les évacuer.
• Une exigence de finition de surface lisse signifie que le faux-rond de l'outil doit être minimal et que l'état de l'outil doit être bon.

Compatibilité des machines et des configurations

• La machine doit être rigide et alignée avec précision. Les profilés extrudés ont souvent des sections transversales variables, ce qui modifie l'engagement de l'outil.
• Pour les extrusions longues, assurez-vous que la broche de la machine et la longueur de l'outil sont adaptées ; un porte-à-faux long augmente la déviation.
• Évacuation des copeaux : les copeaux d'aluminium sont conducteurs et peuvent provoquer des courts-circuits électroniques ; un bon vide ou une bonne élimination des copeaux est nécessaire.

Avance, vitesse, profondeur de coupe

• Vous devez faire des essais. Pour l'aluminium, des vitesses plus élevées et des avances modérées fonctionnent souvent mieux que des vitesses très faibles.
• La profondeur de coupe doit permettre un engagement stable, en particulier lorsque l'épaisseur des parois d'un profilé extrudé varie.
• Ajustez en fonction du diamètre de l'outil, de la rigidité de la machine et de la stabilité du dispositif de fixation.

Pourquoi le liquide de refroidissement améliore-t-il la qualité de surface ?

La finition de surface souffre si la chaleur s'accumule, si les copeaux s'accumulent ou si l'outil frotte contre la pièce. Le liquide de refroidissement aide à résoudre tous ces problèmes.

L'utilisation d'un liquide de refroidissement ou d'un lubrifiant permet de contrôler la température, d'évacuer les copeaux et de réduire l'accumulation de bavures, améliorant ainsi la finition des extrusions d'aluminium.

Lors de l'usinage d'extrusions d'aluminium, la qualité de la surface dépend de plusieurs facteurs, notamment l'usure des outils, la formation de copeaux, la chaleur et l'accumulation de copeaux (BUE). Un liquide de refroidissement ou un fluide lubrifiant approprié peut considérablement atténuer ces problèmes.

Avantages du liquide de refroidissement ou de la lubrification

1. Contrôle de la chaleur: Même si l'aluminium présente une bonne conductivité thermique, lors d'un usinage à grande vitesse, une accumulation de chaleur localisée peut se produire à l'interface entre l'outil et la pièce.
2. Évacuation des copeaux: Les copeaux d'aluminium longs dégradent la finition s'ils ne sont pas éliminés correctement.
3. Prévention des bords accumulés: Le liquide de refroidissement empêche les matériaux d'adhérer à l'outil.
4. Lubrification: Réduit la friction entre l'outil et la surface de travail.

Choisir le bon liquide de refroidissement ou lubrifiant

Assurez-vous toujours que le liquide de refroidissement n'est pas corrosif pour l'aluminium et qu'il est compatible avec les surfaces anodisées ou traitées.

Comment éviter les vibrations sur les parois minces ?

Les extrusions à paroi mince vibrent facilement sous la charge de coupe — les vibrations nuisent à la finition et affectent la précision.

Pour éviter les vibrations sur les extrusions en aluminium à parois minces, vous devez réduire le porte-à-faux de l'outil, contrôler l'engagement de coupe, soutenir la pièce et optimiser les paramètres de coupe.

Les parois minces des profilés extrudés en aluminium représentent un défi particulier lors de l'usinage. Le manque de rigidité structurelle entraîne des vibrations ou des déformations sous l'effet des forces de coupe, ce qui se traduit par des marques de broutage, une finition de surface médiocre et même des imprécisions dimensionnelles.

Causes du broutage

• Les parois minces fléchissent sous la pression de l'outil.
• Un porte-à-faux long augmente la déviation
• Un mauvais support favorise les vibrations.
• Profondeur de coupe trop importante en une seule fois

Solutions

Pour éviter les vibrations, il faut comprendre les limites de rigidité de l'outil et de la pièce. Des supports internes, des trajectoires d'outils appropriées et des paramètres optimisés font toute la différence.

Les fixations peuvent-elles stabiliser les configurations d'usinage ?

De bons dispositifs de fixation font la différence entre des copeaux précis et des déchets : ils bloquent la pièce, l'alignent et réduisent les mouvements.

Des fixations efficaces pour l'usinage d'extrusions d'aluminium permettent de positionner le profilé, de supporter des sections transversales inhabituelles, de manipuler de longues longueurs et d'assurer un serrage répétable pour des résultats constants.

Les extrusions ont souvent des formes complexes et leur rigidité varie. Sans un dispositif de fixation adéquat, les pièces peuvent bouger pendant la découpe ou se déformer sous la pression des pinces.

Exigences relatives aux installations fixes

L'utilisation de cales internes ou de blocs d'appui pour soutenir les sections creuses renforce la solidité. Les pinces à mâchoires souples permettent de maintenir fermement les pièces sans les déformer. Évitez de serrer directement sur les parois minces.

Conclusion

Pour usiner de manière rentable des extrusions d'aluminium, il faut choisir les bons outils, utiliser un liquide de refroidissement pour améliorer la finition, éviter les vibrations sur les parois minces et fixer la pièce à usiner à l'aide de dispositifs de fixation fiables. Lorsque tous ces éléments sont réunis, vous obtenez des résultats précis, reproductibles et de haute qualité.