Tournage dur

Le tournage dur est un processus d'usinage de haute précision pour la finition de matériaux trempés de plus de 45 HRC.

La pièce tourne dans un dispositif de serrage à commande numérique, tandis qu'un matériau de coupe extrêmement résistant à l'usure - généralement du CBN (nitrure de bore cubique) ou de la céramique - usine la surface. On obtient ainsi une qualité de rectification en une seule étape d'usinage.

A la différence de la rectification, le tournage dur offre une flexibilité nettement plus grande pour les géométries, car les surfaces planes, intérieures, extérieures et filetées peuvent être usinées en un seul serrage. La chaîne de processus est raccourcie, la consommation d'énergie diminue et l'usinage à sec est également possible. Le procédé est donc particulièrement économique pour les composants complexes à symétrie de rotation avec des exigences élevées en matière de respect des cotes, de précision de la forme et de qualité de surface.
La méthode d'usinage par enlèvement de copeaux est également très économique.

Le tournage dur est utilisé pour les aciers trempés et les alliages spéciaux avec des plages de dureté comprises entre 45 et 68 HRC. Les matériaux typiques sont:

Aciers pour paliers: 100Cr6 (1.3505), 16MnCr5 (1.7131)
Aciers à outils: X155CrVMo12-1 (1.2379), X38CrMoV5-1 (1.2343)
Aciers de traitement : 42CrMo4 (1.7225), 34CrNiMo6 (1.6582)
Alliages de nickel et de titane: Inconel 718, Ti-6Al-4V
Surfaces à revêtement dur : TiN, CrN, AlTiN

On utilise des plaquettes CBN lorsque des duretés supérieures à 55 HRC sont atteintes, ainsi que des matériaux de coupe céramiques (Al₂O₃ + TiC) pour les applications à haute résistance thermique.

Grâce à des valeurs de coupe, des angles de coupe et des stratégies de refroidissement optimisés, on obtient des processus à faible usure avec des qualités de surface constantes. Selon le matériau, les vitesses de coupe se situent entre 100 et 200 m/min, avec des avances de 0,05 - 0,15 mm/tr et des profondeurs de coupe de 0,1 - 0,3 mm.

Grâce à des centres de tournage dur CNC ultramodernes avec guides hydrostatiques, technique de serrage rectifiée avec précision et bancs de machine stables en température, il est aujourd'hui possible d'atteindre des précisions qui étaient autrefois exclusivement réservées aux processus de rectification.

Tolérances dimensionnelles: jusqu'à ± 0,005 mm
Tolérances de forme et de position : selon ISO 1101
Rugosité de surface : Ra = 0,2 - 0,4 µm

Des systèmes de mesure en ligne et une surveillance des processus régulée par SPC garantissent ces valeurs, même pour les fabrications en série.

Le tournage dur permet d'obtenir une qualité constante sur de longues durées, en particulier pour les surfaces fonctionnelles trempées telles que les paliers ou les joints.
Des avantages supplémentaires sont apportés par les systèmes de mesure compensés en température qui corrigent automatiquement l'usure de l'outil et garantissent la précision dimensionnelle sur l'ensemble des lots.

Le tournage dur est économique partout où une qualité de surface élevée et une précision dimensionnelle sont exigées pour des composants trempés, mais où la rectification classique serait trop coûteuse. Elle réduit les chaînes de processus, car le dressage, le tournage extérieur, le filetage et la finition sont combinés en une seule opération de serrage. Les temps de changement de serrage, les coûts d'équipement et les processus de rectification secondaires sont ainsi supprimés - la fabrication est plus rapide, plus flexible et plus efficace sur le plan énergétique.

Branches d'application typiques:

Automobile & technique d'entraînement: sièges de soupape, bagues de synchronisation, roues dentées
Industrie du roulement : Bagues intérieures et extérieures, chemins de roulement
Outils et moules: Inserts, goupilles de guidage, matrices
Mécanique : arbres, pièces d'accouplement, guides de piston
Technique de l'énergie & des turbines : composants de rotor et de palier fortement sollicités

Le tournage dur allie la précision de la rectification à la productivité de l'usinage - idéal pour la production en série de pièces de précision trempées.

L'assurance qualité s'effectue en plusieurs étapes et avec une traçabilité numérique. Chaque pièce est contrôlée selon ISO 4287 (rugosité), ISO 1101 (forme & position) et DIN 50150 (essai de dureté).

Sont utilisées:

Machines à mesurer tridimensionnelles (par ex. Zeiss Contura)
Systèmes de mesure optique pour le contrôle en ligne du contour et de la concentricité
.Appareils de contrôle de rugosité et de dureté avec connexion SPC
Systèmes CAQ avec traçabilité automatique selon EN 10204-3.1

Les résultats sont documentés en direct dans le processus de fabrication, ce qui garantit une qualité de série reproductible. En combinaison avec des processus conformes à IATF 16949, cela permet une capacité d'audit complète - ce qui est décisif pour les secteurs ayant des exigences élevées en matière de documentation, de sécurité et de traçabilité.
La qualité de la production et la sécurité des produits sont des éléments essentiels de la qualité.