Outils de dressage sur pied, Partie 1 : Types et applications

Ce blog est publié en deux parties. Dans cette première partie, découvrez l'importance du dressage des meules, les types d'outils de dressage diamantés fixes les plus couramment utilisés en pratique, ainsi que les principales applications de rectification dans lesquelles ils sont employés.

La deuxième partie décrit les principaux paramètres de dressage et les conditions d'utilisation de ces outils afin d'obtenir les meilleurs résultats de rectification possibles.

Le choix et l'utilisation corrects des outils de dressage diamantés sont décisifs pour la qualité et l'efficacité du processus de rectification. Seuls des outils parfaitement adaptés garantissent

• Exploitation du potentiel de l'outil de rectification et de la machine-outil 
• Adaptation aux conditions de rectification changeantes 
• Automatisation du processus de dressage 
• Maintien de tolérances étroites et de la capabilité du processus 
• Réduction du coût total du processus 

Le processus de dressage contribue ici de manière déterminante à l'augmentation de la qualité et de l'efficacité du processus de rectification :

1. la forme géométrique de la meule : le dressage et le profilage donnent à la meule sa forme correcte 
2. influence sur la rugosité de la surface (R_ts) : Une meule dressée grossièrement coupe de manière plus agressive, mais ne produit pas des surfaces d'aussi grande qualité qu'une meule dressée finement. La rugosité de surface peut être influencée de manière ciblée par des paramètres de dressage appropriés.

Lorsque l'outil, la meule et les paramètres de travail sont parfaitement adaptés, le processus de rectification devient contrôlable. La topographie créée sur la meule par l’outil de dressage détermine la performance, la qualité et la rentabilité du processus de rectification.

Caractéristiques

• Dureté : le matériau le plus dur connu (dureté Knoop du diamant naturel : 6'500-8'500 kg/mm²) 
• Conductivité thermique : la plus élevée de tous les matériaux connus à température ambiante 
• Coefficient de frottement : Extrêmement faible 
• Conductivité électrique : Excellent isolant 
• Cohérence chimique : Chimiquement inerte aux acides et aux bases (sauf à des températures supérieures à 800 °C) 
• Poids spécifique : 3,51 g/cm³ 
• Poids atomique : 12,01 

Formes cristallines

Les diamants naturels se présentent sous différentes formes cristallines. Les formes suivantes sont particulièrement importantes pour les outils de dressage :

• Octaèdre 
• Macles 
• Aiguilles 

Diamants de dressage naturels et synthétiques 

On distingue les diamants naturels et les diamants synthétiques. Jusqu'à présent, on utilisait de préférence des diamants naturels de haute qualité pour le dressage de meule. Comme les diamants naturels sont de plus en plus utilisés à des fins industrielles dans la fabrication de bijoux, ils peuvent être très chers pour le dressage. C'est pourquoi les diamants synthétiques sous forme de PCD, CVD et MCD se sont de plus en plus imposés. Le CDV, en particulier, joue un rôle important dans ce domaine pour des raisons de coûts et d'excellentes propriétés de dressage.

Ce blog décrit les caractéristiques et l'utilisation des outils de dressage verticaux suivants : 

1. Outil de dressage à diamants profilés 
2. Outil de dressage à diamant unique (monocristallin)
3. Plaquettes
4. Outil de dressage à diamants multiples (dresseurs multi-grains) 
5. Plaquettes de dressage en PCD 

Outil de dressage à diamants profilés 

Les outils de dressage à diamants profilés sont utilisés pour réaliser des profils précis dans les meules pour la rectification cylindrique et plane, ce qui n'est possible que de manière limitée avec les diamants monocristallins standard et les carreaux. Pour les outils de dressage à diamants profilés, on utilise des diamants Macles qui présentent naturellement un rayon. Ce rayon est rodé avec précision à différentes valeurs (par exemple 0,125 / 0,200 / 0,500 mm). Cela permet de garantir qu'aucune distorsion de forme ne se produise lors du dressage de la bande. Lors du dressage de meules en corindon fritté et en silicium, il est recommandé de ne pas utiliser ces outils de haute qualité pour le pré-profilage, car le rayon rodé avec précision pourrait être endommagé.

Outils de dressage à diamant unique avec diamants naturels 

Les outils de dressage à diamant unique utilisent des diamants en forme d'octaèdre. Lorsqu'une pointe est usée, le diamant peut être déplacé pour insérer une nouvelle pointe. Les outils de dressage à diamant monocristallin sont une solution économique et sont utilisés de manière universelle pour la rectification cylindrique intérieure et extérieure ainsi que pour la rectification plane. Ils permettent d'obtenir des meules bien taillées ainsi que des résultats de surface très bien contrôlables.

Plaquette de dressage 

Les plaquettes de dressage sont aujourd'hui les outils de dressage fixe les plus répandus. On fait la distinction entre

1. Plaquette de dressage MCD ou CVD 
2. Plaquette à aiguilles 
3. Plaquette à grains standards

Pour les plaquettes, la largeur active b_d reste constante pendant toute la durée d'utilisation. Cela garantit une topographie constante de la meule avec des paramètres de dressage constants. Par rapport aux outils de dressage diamantés à un grain, les plaquettes de dressage ont une largeur active b_d constante et fournissent donc des valeurs de dressage plus constantes pendant toute leur durée de vie. Les plaquettes de dressage, en particulier avec des inserts CVD, sont, de l'avis des experts, la meilleure solution parmi les outils de dressage fixe pour la rectification cylindrique extérieure. Les plaquettes CVD avec une seule aiguille sont idéaux pour le dressage des meules de rectification cylindrique intérieure.

• Plaquettes à grain standard : variante économique, large éventail d'applications 
• Plaquettes à aiguilles : plus chers, mais constance maximale de la largeur active en cas d'usure sur toute la durée de vie
• Plaquettes CVD : largeur active la plus constante, produisent des tranches nettes et sont économiquement acceptables 

Dresseur multi-grains (dresseur multi-grains) 

Les outils de dressage multi-grains sont souvent utilisés comme alternative économique aux diamants mono-grains pour les meules très larges en rectification cylindrique extérieure et en particulier en rectification plane, et présentent la durée de vie la plus longue de tous les outils de dressage fixes. Ils possèdent une grande largeur active b_d et sont donc résistants à l'usure, mais ont tendance à produire des meules moins coupantes (agressives) que les diamants mono-grains. En contrepartie, cette propriété peut aussi servir à produire des rugosités de surface très fines et de grande qualité. En raison de leur grande résistance à l'usure, les outils de dressage multi-grains sont également bien adaptés au dressage des meules en corindon fritté et en carbure de silicium (SiC). Une erreur fréquente chez les utilisateurs qui utilisent des outils de dressage multi-grains est une avance de dressage v_d trop faible. Pour savoir comment la calculer correctement, consultez la deuxième partie de ce blog.

Plaquettes de dressage en PCD    

Les outils de dressage PCD (diamant polycristallin) agissent de la même manière que les diamants mono-grains et se présentent généralement sous la forme de plaquettes profilées triangulaires. La plaquette de dressage est constituée de poudre de diamant frittée, une couche de liaison métallique (généralement cobalt/tungstène) assurant la stabilité. Le PCD est un peu plus tendre que le diamant naturel, mais il est isotrope et donc très résistant à l'usure. 

• Dureté Knoop : env. 5'500 kg/mm² (diamant naturel 6'500-8'500 kg/mm²) 
• Poids spécifique : 3,9-4,4 g/cm³ 
• Processus de fabrication : particules de diamant pressées à ~3'600 °C et 1'700'000 N/cm² ; procédé de frittage à 1'500 °C et 600'000 N/cm 

Les plaquettes profilées PCD sont frittées sur un substrat en métal dur et disposent généralement de rayons d'angle définis (par ex. 0,25 mm, 0,50 mm). Le PCD ne convient pas pour le dressage de meules en carbure de silicium (SiC), en raison de l'usure excessive qui en résulte. La prudence est également de mise avec les meules en corindon fritté et il est recommandé d'utiliser des plaquettes de dressage en PCD usées pour le pré-profilage.

Lisez dans le prochain blog quels paramètres jouent un rôle dans le processus de dressage et comment ils doivent être réglés de manière optimale pour obtenir le meilleur résultat. N'hésitez pas à nous contacter si vous avez d'autres questions concernant les outils de dressage disponibles.