Mettez sous tension pour une meilleure production de PCD

Les produits en diamant polycristallin (PCD) sont largement utilisés dans l'industrie pour leur résistance supérieure à l'abrasion et leur longévité lors de l'usinage de matériaux non ferreux. En raison de leurs structures uniformes de réseau de carbone, le diamant est le matériau le plus dur disponible et se prête donc bien aux processus de fabrication nécessitant des vitesses et des avances élevées et des comportements d'usure prolongés. Le PCD n'est généralement pas utilisé pour usiner des matériaux ferreux tels que le fer ou l'acier en raison d'une réaction chimique qui se produit entre le diamant et les molécules de fer. Les atomes de carbone du diamant réagissent avec les atomes de fer (ferreux) du fer ou de l'acier pour produire du carbure de fer (Fe3C), provoquant l'effondrement des bords de l'outil. Cependant, il peut s'attaquer aux applications bimétalliques impliquant l'aluminium et la fonte.

Les domaines dans lesquels l'outillage PCD excelle sont l'usinage de matériaux non ferreux, de composites, de composants électroniques, de bois et de métaux précieux.

Lors de l'usinage de ces matériaux, les outils PCD présentent une résistance à l'usure, une tolérance à la chaleur et une longévité supérieures.

L'utilisation du PCD dans l'outillage n'est pas nouvelle, cependant, l'explosion des matériaux légers utilisés dans toutes les industries alors que les fabricants se précipitent pour créer des produits légers et durables montre à quel point les outils PCD deviennent polyvalents. Les produits en aluminium et composites continuent de croître rapidement avec l'expansion rapide de l'électronique grand public, des transports légers et d'une production d'énergie plus efficace.

La pression à la baisse exercée sur les constructeurs de machines-outils est liée à la croissance des composants non ferreux et des outils PCD. La réduction des temps de cycle et l'augmentation des états de surface permettent une proposition commerciale rentable pour les fabricants d'outils PCD en réduisant les coûts de fabrication par outil et en augmentant la qualité et la durabilité pour l'utilisateur final.

Pour permettre aux clients d'ANCA de créer des outils de haute qualité à faible coût, le nouveau générateur ANCA Motion SparX a été conçu et construit en utilisant les dernières technologies électroniques de puissance. L'électronique de puissance permet la création d'un générateur à large bande interdite pour obtenir simultanément un courant élevé et une haute fréquence. Cela permet des impulsions Nano et Pico plus élevées en mégaampères par seconde et un contrôle bien plus important du processus d'érosion. Ceux-ci se combinent pour un processus d'érosion beaucoup plus rapide et contrôlable que l'électronique conventionnelle et permettent la fabrication complète d'outillage PCD utilisant des PCD de qualité nano (exemple : Element Six CMX850 avec des grains de diamant de 0,85 µm et CTX002 avec des grains de 2 µm) jusqu'à de très grandes qualités de diamant ( exemple : CTH025 avec une granulométrie moyenne de 25µm et CTM302 un PCD multimodal avec des granulométries de 2µm à 30µm).

De plus, grâce à la cinématique à 5 axes des machines ANCA EDG utilisant une électrode rotative en cuivre, des géométries d'outils presque infinies peuvent être créées, y compris des géométries complexes d'extrémités et de cannelures. Ceci, associé à des prix et des performances très agressifs avec une flexibilité suprême, permet aux fabricants d'outillage de créer des outils PCD de haute qualité de manière compétitive. De plus, avec l'augmentation des performances, la diminution du temps de cycle et l'augmentation des spécifications de finition de surface, les utilisateurs peuvent sans doute acheter la machine d'érosion la plus avancée technologiquement disponible. ANCA est le seul fournisseur de machines d'érosion EDG sur le marché à disposer d'un processus d'érosion synchronisé, adaptable, intelligent et contrôlable, parfaitement adapté à la vaste gamme de matériaux non ferreux.

Pour mettre en évidence ces avantages, ANCA a réalisé des tests entre des outils créés sur une EDG ANCA, des outils créés sur une machine laser concurrente et enfin sur une machine d'érosion concurrente. Les tests ont utilisé un outil brasé par cisaillement 2D de 12 mm (face de coupe neutre), car les systèmes d'ablation au laser étaient incapables de créer de grands outils cannelés. Le matériau PCD était Element Six CTM302.

Les tests ont montré de manière définitive que non seulement l'ANCA EDG correspondait à la qualité et au temps de cycle des outils créés au laser, mais qu'il était également largement supérieur aux résultats d'érosion comparables.

De plus, les arêtes de coupe étaient 3 fois plus fines sur les outils créés par ANCA que sur les outils à ablation laser. Les arêtes de coupe vives sont très importantes dans la fabrication de l'aluminium et des composites car elles réduisent les bavures tout en augmentant les finitions de surface. Dans les composites, les arêtes de coupe vives réduisent également le risque de délaminage lors de l'usinage.