FR3014000A1 - Procede de fabrication et de reparation d'un outil de coupe - Google Patents

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Timothee Grunder
Anne Piquerez
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DIAMONDE
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Abstract

Le procédé consiste à utiliser une plaque céramique (4) et une plaque de substrat métallique (5) présentant sensiblement les mêmes dimensions que ladite plaque céramique (4), à revêtir une des faces (7) de la plaque céramique (4) et une des faces (7) de la plaque de substrat (5) avec une couche de métallisation, à fixer la plaque céramique (4) sur la plaque de substrat à l'aide d'une opération de brasage sous vide, à haute température, en utilisant un premier alliage de brasage, à découper dans l'assemblage (8) ainsi obtenu un insert (9) constitué de la plaquette de coupe (3) laquelle est recouverte par le substrat (10) sur une de ses faces, et à fixer la plaquette de coupe (3) sur le corps d'un outil métallique (2) à l'aide d'une opération de brasage à pression atmosphérique, à basse température, en utilisant un second alliage de brasage pour solidariser le substrat (10) au corps d'outil (2).

Description

PROCEDE DE FABRICATION ET DE REPARATION D'UN OUTIL DE COUPE Domaine technique La présente invention se rapporte au domaine technique général des outils de coupe utilisés pour usiner ou découper du bois et/ou des matériaux composites à base de bois et dérivés ou autres. L'invention concerne plus particulièrement un procédé de fabrication de tels outils de coupe ainsi qu'un procédé de réparation de tels outils de coupe. La présente invention concerne également la fabrication d'inserts de coupe, lesquels sont destinés à être fixés sur un corps d'outil. Les outils de coupe utilisés pour travailler des matières composites à base de bois sont souvent réalisés avec une poudre de diamant liée mécaniquement à un substrat, par exemple un carbure métallique. Les plaquettes de coupe sont ensuite découpées dans le sous-ensemble ainsi réalisé, lequel est ensuite lié par brasage sur un corps d'outil. Des plaquettes de coupe sont ensuite découpées dans le sous-ensemble ainsi réalisé. Le brasage est effectué à basse température et à pression atmosphérique en utilisant un alliage de brasage par exemple à base de cuivre et d'argent. On procède ensuite à un affûtage électrique, par exemple par électroérosion des plaquettes de coupe fixées sur le corps d'outil. Le coût relativement important de ces outils de coupe est principalement lié à l'utilisation de diamants. Cela se traduit obligatoirement par des coûts élevés de fabrication et de réparation de ces outils de coupe. Etat de la technique Il a été envisagé de remplacer les diamants par un autre matériau plus économique, dans la fabrication d'outils de coupe. Des essais ont été effectués avec des plaquettes de coupe réalisées à base de céramiques nitrurées, par exemple Si3N4. Pour effectuer un brasage de tels matériaux sur un corps d'outil en acier, un prétraitement est indispensable. En outre, le brasage doit obligatoirement s'effectuer dans un four sous vide, à des températures avoisinant 1000°C pendant une durée d'environ 10 à 15 minutes. La mise en oeuvre d'un tel brasage nécessite une installation complexe et onéreuse.
En outre, les matériaux céramiques utilisés présentent un coefficient de dilatation thermique très faible comparé à celui de l'acier, favorisant l'apparition de contraintes lors du refroidissement. La température de brasage élevée peut provoquer par ailleurs un détrempage de l'acier, conduisant à une altération des propriétés mécaniques du matériau et par conséquent de l'outil de coupe. Il convient de noter également que le brasage de toutes les plaquettes de coupe doit s'effectuer simultanément, ce qui implique de les maintenir sur le corps d'outil avec un outillage spécialement développé pour chaque géométrie différente de l'outil. La réparation d'un tel outil est difficile à réaliser et chère dans la mesure où les plaquettes de coupe ne peuvent pas être débrasées individuellement. On connaît également, par exemple par l'intermédiaire du document WO 00/15355, un autre procédé de fabrication d'un outil de coupe. Un tel outil de coupe comporte des plaquettes de coupe, en matériau céramique, lesquelles sont fixées sur un corps d'outil, par exemple par brasage. Au préalable de l'opération de brasage, les surfaces destinées à être assemblées à l'aide d'un alliage de brasage, sont nettoyées par électrolyse et traitées chimiquement. Un revêtement métallique est également effectué sur ces faces. Même si les exemples de mise en oeuvre décrits permettent d'effectuer un brasage à basse température et d'utiliser des alliages de brasage standards, il n'en demeure pas moins que ces exemples se basent sur des nuances de céramiques adaptées à une électrolyse d'une part et sur l'utilisation d'un traitement chimique des surfaces d'autre part. Ces opérations sont longues et complexes à mettre en oeuvre. En outre, la fiabilité de la liaison entre la plaquette de coupe et le corps d'outil n'est maîtrisée que difficilement. En effet, la dissemblance des propriétés physiques de la plaquette de coupe et du substrat, génère trop souvent une dilatation thermique différentielle pouvant favoriser la désolidarisation de la plaquette de coupe et endommager le matériau céramique.
De même, la liaison obtenue à basse température entre la céramique et la couche métallique obtenue par dépôt électrolytique est peu satisfaisante, car à basse température la céramique n'absorbe pas le métal. La liaison obtenue avec la couche métallique est donc très faible.
Divulgation de l'invention L'objet de la présente invention vise par conséquent à pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un nouveau procédé de fabrication d'un outil de coupe ou d'usinage de bois et/ou de matériaux composites à base de bois, comportant des plaquettes de coupe en matériau céramique, lesquelles présentent de bonnes caractéristiques mécaniques notamment en terme de résistance à la flexion, de dureté et de ténacité.
Un autre objet de la présente invention vise à proposer un nouveau procédé de réparation d'outil de coupe ou d'usinage susceptible d'être mis en oeuvre de manière rapide et économique. Un autre objet de la présente invention vise à proposer un nouveau procédé de fabrication d'inserts de coupe sous la forme de plaquettes de coupe en matière céramique solidaires d'un substrat métallique, et destinés à être fixés sur un corps d'outil. Un autre objet de la présente invention vise à fournir un nouveau outil de coupe ou d'usinage comportant des plaquettes de coupe et ce avec une liaison durable.
Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un procédé de fabrication d'un outil de coupe comportant un corps d'outil métallique destiné à être monté sur une machine et au moins une plaquette de coupe solidaire dudit corps d'outil, consistant à utiliser une plaquette de coupe en matériau céramique et à fixer ladite plaquette de coupe sur le corps d'outil métallique, caractérisé en ce qu'il consiste à : a) utiliser une plaque céramique et une plaque de substrat métallique présentant sensiblement les mêmes dimensions que ladite plaque céramique ; b) utiliser un premier alliage de brasage entre la plaque céramique et la plaque de substrat métallique, et utiliser un dépôt d'au moins une couche de matériau métallique au moins entre la plaque céramique et le premier alliage de brasage ; c) fixer la plaque céramique sur la plaque de substrat à l'aide d'une opération de brasage sous vide, à haute température, en utilisant le premier alliage de brasage ; d) découper dans l'assemblage ainsi obtenu, un insert constitué de la plaquette de coupe, laquelle est recouverte par le substrat sur l'intégralité de l'une de ses faces ; et e) fixer l'insert sur le corps d'outil à l'aide d'une opération de brasage à pression atmosphérique, à basse température, en utilisant un second alliage de brasage pour solidariser le substrat au corps d'outil. Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de fabrication est caractérisé en ce qu'au cours de l'étape b), une couche de matériau métallique est déposée sur une des faces de la plaque céramique et sur une des faces de la plaque de substrat, ces faces étant prévues pour être en contact avec le premier alliage de brasage.
Selon une variante de mise en oeuvre, le procédé de fabrication est caractérisé en ce que le premier alliage de brasage se présente sous la forme d'une feuille, et en ce qu'au cours de l'étape b), une couche de matériau métallique est déposée sur les deux faces de la feuille de premier alliage de brasage, ces deux faces étant respectivement prévues pour être en contact avec une des faces de la plaque céramique et une des faces de la plaque de substrat. Selon une variante du procédé de fabrication, la plaque céramique est réalisée avec au moins une nuance de céramique oxyde, choisie parmi une famille de nuances de céramique comprenant l'alumine A1203 et la zircone ZrO2 ou la zircone yttriée 3Y-Zr02.
Selon une autre variante du procédé de fabrication, la plaque céramique est réalisée avec un mélange de nuances de céramiques oxydes choisies parmi l'alumine A1203, la zircone ZrO2 et la zircone yttriée 3Y-Zr02. Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé de fabrication, le procédé de fabrication est caractérisé en ce que la plaque de substrat métallique est réalisée avec un matériau choisi parmi le carbure de tungstène et l'acier. Selon une variante du procédé de fabrication, la plaque de substrat métallique est réalisée avec un matériau choisi parmi le carbure de tungstène WC-Co et l'acier. Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé de fabrication, le corps d'outil est réalisé à base d'acier par exemple 16MnCr5 ou C45. Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé de fabrication, la métallisation de l'étape b) consiste à appliquer une couche de peinture métallique. Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de fabrication consiste à utiliser un alliage argent-cuivre comprenant plus de 50% d'argent en volume ou un alliage à base d'argent-indium-titane, en tant que premier alliage de brasage. Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de fabrication consiste à utiliser un alliage argent-cuivre comprenant moins de 60% d'argent en volume en tant que second alliage de brasage.
Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de fabrication consiste à effectuer l'opération de brasage sous vide de l'étape c) à haute température, à une température comprise entre 760°C et 820°C.
Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de fabrication consiste à effectuer l'opération de brasage à pression atmosphérique de l'étape e), à une température comprise entre 560°C et 620°C. Selon une variante de mise en oeuvre, le procédé de fabrication conforme à l'invention consiste à utiliser un flux de brasage pour traiter au préalable du brasage à pression atmosphérique, les faces correspondantes. Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de fabrication conforme à l'invention consiste à affûter mécaniquement les plaquettes de coupe fixées sur le corps d'outil, en utilisant une meule abrasive.
Les objets assignés à l'invention sont atteints également à l'aide d'un procédé de réparation d'un outil de coupe obtenu selon le procédé de fabrication précédemment décrit, consistant à remplacer une plaquette de coupe détériorée, caractérisé en ce qu'il consiste à : - chauffer localement, à la pression atmosphérique, l'outil pour détruire la liaison par brasage entre le substrat de la plaquette de coupe détériorée et le corps d'outil ; et - fixer un nouvel insert de coupe sur le corps d'outil à l'aide d'une opération de brasage locale, à pression atmosphérique et à basse température, en utilisant le second alliage de brasage pour solidariser le substrat de la nouvelle plaquette de coupe au corps d'outil. Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de réparation conforme à l'invention consiste à chauffer l'outil de coupe localement par induction électromagnétique. Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'un procédé de fabrication d'une plaquette de coupe à base d'un matériau céramique, destinée à être solidarisée avec un corps métallique pour former un outil de coupe ou d'usinage, caractérisé en ce qu'il consiste à : a') utiliser une plaque céramique et une plaque de substrat métallique présentant sensiblement les mêmes dimensions que ladite plaque de coupe ; b') utiliser un premier alliage de brasage entre la plaque céramique et la plaque de substrat métallique, et utiliser un dépôt d'au moins une couche de matériau métallique au moins entre la plaque céramique et le premier alliage de brasage ; c') fixer la plaque céramique sur la plaque de substrat à l'aide d'une opération de brasage sous vide et à haute température, en utilisant le premier alliage de brasage ; et d') découper dans l'assemblage ainsi obtenu, au moins un insert constitué de la plaquette de coupe recouverte par le substrat sur l'intégralité de l'une de ses faces. Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de fabrication conforme à l'invention consiste à découper l'insert en utilisant un jet d'eau à haute pression, un laser ou un disque diamanté. Les avantages de la présente invention sont particulièrement nombreux. Sur un outil réalisé selon le procédé conforme à l'invention, on peut facilement remplacer une plaquette de coupe usée ou détériorée. Les liaisons des autres plaquettes de coupe ne sont pas altérées car l'étape de réparation est effectuée localement et à basse température. La réparation et la maintenance sont effectuées à température ambiante et à pression atmosphérique, sans nécessiter d'installations spécifiques telles qu'un four ou une installation pour créer un vide. Il en résulte un coût de maintenance substantiellement diminué.
Les contraintes liées à une dilatation thermique différentielle sont minimales, d'où une durée de vie accrue pour les liaisons entre les plaquettes de coupe et le corps d'outils. La fixation des inserts de coupe sur le corps d'outils s'effectue à basse température, il en résulte ainsi un risque diminué de détrempage du corps d'outils. Contrairement à toute attente, les bords usinés obtenus avec les outils selon l'invention, sont suffisamment précis et rectilignes en termes de qualité de surface et de résultat d'usinage, en particulier sur des pièces usinées en matériau composite à base de bois.
En outre, tous les réparateurs d'outils ne sont pas obligés de s'équiper avec un four à haute température et produisant un vide. Il leur suffit de s'approvisionner en assemblages de plaques céramique-substrat, lesquels seront ensuite découpés. Le remplacement de plusieurs plaquettes de coupe détériorées sur un outil obtenu selon l'invention est effectué individuellement et successivement en utilisant par exemple un même moyen de maintien du genre bras robotisé ou autre. Un outil présentant une forme complexe peut ainsi être réparé de manière tout aussi économique qu'un outil présentant une forme simple. La liaison obtenue par brasage à haute température sous vide est plus indiquée pour lier des matériaux dissemblables tels qu'un matériau céramique et un substrat métallique. Il devient alors possible de choisir un matériau céramique parmi un grand nombre de nuances de céramiques oxydes.
Ainsi, des nuances de céramiques oxydes qui ne pourraient pas être fixées sur un corps d'outils par une opération de brasage à basse température, pourraient l'être via le substrat intermédiaire, grâce à l'opération de brasage à haute température.
Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels: les figures 1 à 3 illustrent schématiquement des éléments utilisés pour mettre en oeuvre certaines étapes successives du procédé de fabrication de plaquettes de coupe conforme à l'invention ; la figure 4 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation d'un outil de coupe, lequel est obtenu selon le procédé conforme à l'invention ; la figure 5 est une vue partielle, agrandie, selon la ligne V-V de l'outil de coupe de la figure 4 ; la figure 6 est une vue plane d'une lame de scie selon l'invention ; la figure 7 est une vue en coupe d'une fraise de finition selon l'invention ; la figure 8 est une vue plane d'un déchiqueteur selon l'invention comportant deux types de plaquettes de coupe de taille et de dimensions différentes ; et la figure 9 est une vue plane d'une fraise à défoncer selon l'invention. Mode(s) de réalisation de l'invention Les éléments structurellement et fonctionnellement identiques présents sur plusieurs figures distinctes, sont affectés d'une même référence numérique ou alphanumérique. Les figures 1 à 5 représentent différentes étapes de fabrication d'un outil de coupe 1 comportant un corps d'outil métallique 2 destiné à être monté sur une machine et au moins une plaquette de coupe 3 solidaire dudit corps d'outil 2, consistant à utiliser une plaquette de coupe 3 en matériau céramique et à fixer ladite plaquette de coupe 3 sur le corps d'outil métallique 2 par l'intermédiaire d'un substrat 10. Dans une première étape a) représentée sur la figure 1, on prévoit une plaque céramique 4 et une plaque de substrat métallique 5 présentant sensiblement les mêmes dimensions que ladite plaque céramique 4. La plaque céramique 4 est préférentiellement réalisée avec au moins une nuance de céramique oxyde, choisie parmi une famille de nuances de céramique comprenant l'alumine A1203, la zircone ZrO2 et la zircone yttriée 3YZr02. Elle peut également être réalisée avec un mélange de nuances de céramique oxydes, comprenant l'alumine A1203, la zircone ZrO2 et la zircone yttriée 3Y- ZrO2. La plaque de substrat métallique 5 est préférentiellement réalisée avec un matériau choisi parmi le carbure de tungstène et l'acier. Parmi ces matériaux, à titre d'exemple on peut notamment citer le carbure de tungstène WC-Co et l'acier C45 nickelé.
La plaque céramique 4 et la plaque de substrat métallique 5 présentent de préférence chacune une épaisseur comprise entre 0,5 et 5 millimètres, et plus préférentiellement une épaisseur d'environ 3 millimètres. Au cours d'une seconde étape b), une couche d'un matériau métallique est déposée entre la plaque céramique 4 et un premier alliage de brasage qui sera utilisé au cours d'une étape de brasage ultérieure c). Cette couche de matériau métallique est prévue pour être déposée au moins sur une des faces prévues pour être en contact lors de l'étape c). De même, au cours de la seconde étape b), une couche d'un matériau métallique est déposée entre la plaque de substrat métallique 5 et le premier alliage de brasage qui sera utilisé au cours du brasage de l'étape c). Comme précédemment, cette couche de matériau métallique est prévue pour être déposée au moins sur une des faces prévues pour être en contact lors de l'étape c). En effet, ces couches de métallisation permettent une meilleure liaison avec l'alliage de brasage pour la plaque céramique 4 et la plaque de substrat métallique 5. Le dépôt de ce matériau métallique, préférentiellement sous la forme d'une peinture, est effectué par tous moyens connus. Selon une variante de mise en oeuvre donnée à titre d'exemple, au cours de la seconde étape b), la plaque céramique 4 peut être revêtue sur une de ses faces 6 avec une couche d'un matériau métallique à des fins de métallisation tandis que la plaque de substrat métallique 5 peut également être revêtue sur une de ses faces 7 avec une couche d'un matériau métallique. Selon une autre variante de mise en oeuvre donnée à titre d'exemple, dans le cas où l'alliage de brasage qui sera utilisé au cours du brasage de la troisième étape se présente sous la forme d'une feuille métallique, au cours de la seconde étape b), cette feuille d'alliage de brasage peut être revêtue sur ses deux faces avec une couche d'un matériau métallique à des fins de métallisation.
Selon encore une autre variante de mise en oeuvre donnée à titre d'exemple, dans le cas où l'alliage de brasage qui sera utilisé au cours du brasage de la troisième étape se présente sous la forme d'une feuille métallique, au cours de la seconde étape b), cette feuille d'alliage de brasage peut être revêtue sur une de ses faces avec une couche d'un matériau métallique à des fins de métallisation, tandis que la plaque céramique 4 ou la plaque de substrat métallique 5 prévue pour être en contact avec la face non-métallisée de ladite feuille d'alliage de brasage peut également être revêtue sur une de ses faces 6 ou 7 avec une couche d'un matériau métallique.
Au cours d'une troisième étape représentée sur la figure 2, on fixe la plaque céramique 4 sur la plaque de substrat 5 à l'aide d'une opération de brasage sous vide et à haute température. Ce brasage est effectué au moyen d'un premier alliage de brasage, par exemple un alliage argent-cuivre comprenant préférentiellement plus de 50% d'argent en volume ou un alliage à base d'argent- indium-titane. Cette opération de brasage sous vide à haute température, est par exemple réalisée à une température comprise entre 760°C et 820°C. Au cours d'une quatrième étape représentée sur la figure 3, on découpe dans l'assemblage 8 ainsi obtenu, un insert 9 constitué de la plaquette de coupe 3, laquelle est recouverte par le substrat 10 sur l'intégralité de l'une de ses faces. Cette découpe peut par exemple être effectuée au moyen d'un jet d'eau sous pression, d'un laser ou d'un disque diamanté. Au cours d'une étape intermédiaire, l'insert 9 peut être rectifié par enlèvement de matière, notamment dans le but d'affûter la plaquette de coupe 3, de donner un angle d'inclinaison à la face supérieure de la plaquette de coupe 3, et/ou de réduire au moins une dimension de l'insert 9. Après rectification, l'insert 9 présente de préférence une épaisseur comprise entre 0,5 et 5 millimètres, et plus préférentiellement une épaisseur d'environ 3 millimètres. Au cours d'une cinquième étape représentée sur la figure 4, on fixe l'insert 9 sur le corps d'outil 2 à l'aide d'une opération de brasage à pression atmosphérique, à basse température, pour solidariser le substrat 10 au corps d'outil 2. Ce brasage est effectué au moyen d'un second alliage de brasage, par exemple un alliage argent-cuivre comprenant préférentiellement moins de 60% d'argent en volume. Cette opération de brasage à pression atmosphérique et à basse température est par exemple réalisée à une température comprise entre 560°C et 620°C. Cette opération ne nécessite préférentiellement pas de métallisation préalable des surfaces à braser, mais on peut utiliser un flux de brasage pour traiter au préalable du brasage à pression atmosphérique, les faces correspondantes. En effet, on notera qu'habituellement, le corps d'outil 2 est réalisé par exemple à base d'acier 16MnCr5 ou d'acier C45, et ce matériau est susceptible de s'oxyder avec le temps, ce qui est préjudiciable au brasage. Cette fine couche d'oxyde peut donc être retirée avant le brasage au moyen d'un limage et du passage d'un flux, ce procédé chimique utilisant un décapant pouvant être effectué par badigeonnage. Sur les figures 4 et 5, l'outil de coupe 1 est représenté de manière schématique. On notera cependant que l'outil de coupe 1 auquel se réfère l'invention peut être une lame de scie circulaire 11, une lame à rainer, une fraise de finition 12, un déchiqueteur 13, une fraise à défoncer 14, un outil de fraisage à alésage, un outil de fraisage à queue, une mèche, ou tout autre outil prévu pour travailler le bois ou matériaux composites par enlèvement de matière. Dans une dernière étape, la fabrication d'un outil de coupe 1 peut comprendre un affûtage mécanique des plaquettes de coupe 3 fixées sur le corps d'outil 2, en utilisant par exemple une meule abrasive. On notera que dans le domaine du brasage, on considère comme basse une température inférieure à 650°C tandis qu'on considère comme haute une température supérieure à 750°C.
On notera également qu'un même outil de coupe peut comporter un nombre quelconque d'inserts 9, ces derniers pouvant être brasés sur le corps d'outil 2 selon des angles et des positions propres à la matière destinée à être travaillée par enlèvement de matière. De même, un même outil de coupe peut comporter des inserts 9 de compositions différentes sans sortir du cadre de l'invention. Dans ce cas, ces inserts 9 de compositions différentes peuvent être tous brasés sur le corps d'outil 2 au cours d'une même étape, ou bien être brasés au cours de deux étapes de brasage successives. Dans ce dernier cas, le premier brasage est effectué à une première température adaptée à un insert d'une composition donnée, tandis que le second brasage est effectué à une autre température adaptée à l'insert présentant une autre composition, cette seconde température étant préférentiellement inférieure à la première de sorte de ne pas détériorer le brasage précédent. Enfin, un même outil de coupe peut comporter des inserts 9a et 9b de tailles et de dimensions différentes comme cela est représenté sur la figure 8.
L'invention concerne également un procédé de réparation d'un outil de coupe 1 obtenu selon le procédé de fabrication décrit précédemment. Ce procédé de réparation consiste en un premier temps à chauffer localement, à la pression atmosphérique, l'outil 1 pour détruire la liaison par brasage entre le substrat 10 de la plaquette de coupe 3 détériorée et le corps d'outil 2, puis à fixer un nouvel insert de coupe 9 sur le corps d'outil 2 à l'aide d'une opération de brasage locale, à pression atmosphérique et à basse température. On utilise le second alliage de brasage pour solidariser le substrat 10 de la nouvelle plaquette de coupe 3 au corps d'outil 2. Le chauffage local de l'outil de coupe 1 est préférentiellement effectué par induction électromagnétique. Enfin, l'invention concerne également un procédé de fabrication d'une plaquette de coupe 3 à base d'un matériau céramique, destinée à être solidarisée avec un corps métallique 2 pour former un outil de coupe ou d'usinage 1. Ce procédé de fabrication comprend les quatre premières étapes successives a'), b'), c') et d') décrites précédemment par a), b), c) et d) pour le procédé de fabrication d'un outil de coupe 1. A titre d'illustration, des exemples de mise en oeuvre de procédés de fabrication d'un outil de coupe 1 selon l'invention sont donnés ci-après. Exemple 1 : Une plaque de céramique composée de 100% d'alumine A1203 est revêtue sur une de ses faces avec une couche de peinture métallique. Une plaque métallique de carbure de tungstène WC-Co de mêmes dimensions est également revêtue sur une de ses faces avec une couche de peinture métallique.
La face métallisée de la plaque céramique est alors fixée sous vide et à 810°C sur la face métallisée de la plaque métallique de carbure de tungstène à l'aide d'une opération de brasage. Ce brasage est effectué au moyen d'un alliage d'apport argent-cuivre comprenant plus de 50% d'argent en volume. L'assemblage ainsi obtenu est alors découpé en inserts de coupe au moyen d'un jet d'eau sous pression, d'un laser ou d'un disque diamanté. Des inserts comportant chacun une plaquette de coupe sont alors solidarisés par leur substrat au corps d'outil au moyen d'un brasage à pression atmosphérique et à une température comprise entre 560°C et 620°C. Ce brasage est effectué sur un inducteur électromagnétique au moyen d'un alliage d'apport argent-cuivre comprenant moins de 60% d'argent en volume. Exemple 2 : Une plaque de céramique composée de 100% de zircone yttriée 3Y- ZrO2 est revêtue sur une de ses faces avec une couche de peinture métallique. Une plaque métallique d'acier C45 nickelé de mêmes dimensions est également revêtue sur une de ses faces avec une couche de peinture métallique. La face métallisée de la plaque céramique est alors fixée sous vide et à 780°C sur la face métallisée de la plaque métallique d'acier à l'aide d'une opération de brasage. Ce brasage est effectué au moyen d'apport argent-cuivre comprenant plus de 50% d'argent en volume.
L'assemblage ainsi obtenu est alors découpé en inserts de coupe au moyen d'un jet d'eau sous pression, d'un laser ou d'un disque diamanté. Des inserts comportant chacun une plaquette de coupe sont alors solidarisés par leur substrat au corps d'outil au moyen d'un brasage à pression atmosphérique et à une température comprise entre 560°C et 620°C. Ce brasage est effectué sur un inducteur électromagnétique au moyen d'un alliage d'apport argent-cuivre comprenant moins de 60% d'argent en volume. Exemple 3 : Une plaque de céramique composée de 90% d'alumine A1203 et de 10% de zircone ZrO2 est revêtue sur une de ses faces avec une couche de peinture métallique. Une plaque métallique de tungstène WC-Co de mêmes dimensions comporte sur une de ses faces avec une couche de peinture métallique. La face métallisée de la plaque céramique est alors fixée sous vide et à 800°C sur la face métallisée de la plaque métallique de tungstène à l'aide d'une opération de brasage. Ce brasage est effectué au moyen d'apport argent-cuivre comprenant plus de 50% d'argent en volume. L'assemblage ainsi obtenu est alors découpé en inserts de coupe au moyen d'un jet d'eau sous pression, d'un laser ou d'un disque diamanté.
Des inserts comportant chacun une plaquette de coupe sont alors solidarisés par leur substrat au corps d'outil au moyen d'un brasage à pression atmosphérique et à une température comprise entre 560°C et 620°C. Ce brasage est effectué sur un inducteur électromagnétique au moyen d'un alliage d'apport argent-cuivre comprenant moins de 60% d'argent en volume.
Il est évident que la présente description ne se limite pas aux exemples explicitement décrits, mais comprend également d'autres modes de réalisation et/ou de mise en oeuvre. Ainsi, une caractéristique technique décrite peut être remplacée par une caractéristique technique équivalente sans sortir du cadre de la présente invention et une étape décrite de mise en oeuvre du procédé peut être remplacée par une étape équivalente sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (19)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un outil de coupe (1) comportant un corps d'outil métallique (2) destiné à être monté sur une machine et au moins une plaquette de coupe (3) solidaire dudit corps d'outil (2), consistant à utiliser une plaquette de coupe (3) en matériau céramique et à fixer ladite plaquette de coupe (3) sur le corps d'outil métallique (2), caractérisé en ce qu'il consiste à : a) utiliser une plaque céramique (4) et une plaque de substrat métallique (5) présentant sensiblement les mêmes dimensions que ladite plaque céramique (4) ; b) utiliser un premier alliage de brasage entre la plaque céramique (4) et la plaque de substrat métallique (5), et utiliser un dépôt d'au moins une couche de matériau métallique au moins entre la plaque céramique (4) et le premier alliage de brasage ; c) fixer la plaque céramique (4) sur la plaque de substrat (5) à l'aide d'une opération de brasage sous vide, à haute température, en utilisant le premier alliage de brasage ; d) découper dans l'assemblage (8) ainsi obtenu, un insert (9) constitué de la plaquette de coupe (3), laquelle est recouverte par le substrat (10) sur l'intégralité de l'une de ses faces ; et e) fixer l'insert (9) sur le corps d'outil (2) à l'aide d'une opération de brasage à pression atmosphérique, à basse température, en utilisant un second alliage de brasage pour solidariser le substrat (10) au corps d'outil (2).
  2. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape b), une couche de matériau métallique est déposée sur une des faces (6) de la plaque céramique (4) et sur une des faces (7) de la plaque de substrat (5), ces faces (6 et 7) étant prévues pour être en contact avec le premier alliage de brasage.
  3. 3. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier alliage de brasage se présente sous la forme d'une feuille, et en ce qu'au cours de l'étape b), une couche de matériau métallique est déposée sur les deux faces de la feuille de premier alliage de brasage, ces deux faces étant respectivement prévues pour être en contact avec une des faces (6) de la plaque céramique (4) et une des faces (7) de la plaque de substrat (5).
  4. 4. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plaque céramique (4) est réalisée avec au moins une nuance de céramique oxyde, choisie parmi une famille denuances de céramique comprenant l'alumine A1203 et la zircone ZrO2 ou la zircone yttriée 3Y-Zr02.
  5. 5. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plaque céramique (4) est réalisée avec un mélange de nuances de céramique oxydes choisies parmi l'alumine A1203, la zircone ZrO2 et la zircone yttriée 3Y-Zr02.
  6. 6. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la plaque de substrat métallique (5) est réalisée avec un matériau choisi parmi le carbure de tungstène et l'acier.
  7. 7. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la plaque de substrat métallique (5) est réalisée avec un matériau choisi parmi le carbure de tungstène WC-Co et l'acier C45 nickelé.
  8. 8. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps d'outil (2) est réalisé à base d'acier 16MnCr5 ou d'acier C45.
  9. 9. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la métallisation sous l'étape b) consiste à appliquer une couche de peinture métallique.
  10. 10. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un alliage argent- cuivre comprenant plus de 50% d'argent en volume ou un alliage à base d'argentindium-titane en tant que premier alliage de brasage.
  11. 11. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un alliage argent- cuivre comprenant moins de 60% d'argent en volume en tant que second alliage de brasage.
  12. 12. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer l'opération de brasage sous vide de l'étape c) à haute température, à une température comprise entre 760°C et 820°C.
  13. 13. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer l'opération de brasage à pression atmosphérique de l'étape e), à une température comprise entre 560°C et 620°C.
  14. 14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un flux de brasage pour traiter au préalable du brasage à pression atmosphérique, les faces correspondantes.
  15. 15. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il consiste à affûter les plaquettes de coupe (3) fixées sur le corps d'outil (2), en utilisant une meule abrasive.
  16. 16. Procédé de réparation d'un outil de coupe (1) obtenu selon le procédé de fabrication conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 15, consistant à remplacer une plaquette de coupe (3) détériorée, caractérisé en ce qu'il consiste à : - chauffer localement, à la pression atmosphérique, l'outil (1) pour détruire la liaison par brasage entre le substrat (10) de la plaquette de coupe (3) détériorée et le corps d'outil (2) ; et - fixer un nouvel insert de coupe (9) sur le corps d'outil (2) à l'aide d'une opération de brasage locale, à pression atmosphérique et à basse température, en utilisant le second alliage de brasage pour solidariser le substrat (10) de la nouvelle plaquette de coupe (3) au corps d'outil (2).
  17. 17. Procédé de réparation selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer l'outil de coupe (1) localement par induction électromagnétique.
  18. 18. Procédé de fabrication d'une plaquette de coupe (3) à base d'un matériau céramique, destinée à être solidarisée avec un corps métallique (2) pour former un outil de coupe ou d'usinage (1), caractérisé en ce qu'il consiste à : a') utiliser une plaque céramique (4) et une plaque de substrat métallique (5) présentant sensiblement les mêmes dimensions que ladite plaque de coupe ; b') utiliser un premier alliage de brasage entre la plaque céramique (4) et la plaque de substrat métallique (5), et utiliser un dépôt d'au moins une couche de matériau métallique au moins entre la plaque céramique (4) et le premier alliage de brasage ; c') fixer la plaque céramique (4) sur la plaque de substrat (5) à l'aide d'une opération de brasage sous vide et à haute température, en utilisant le premier alliage de brasage ; et d') découper dans l'assemblage (8) ainsi obtenu, au moins un insert (9) constitué de la plaquette de coupe (3) recouverte par le substrat (10) sur l'intégralité de l'une de ses faces.
  19. 19. Procédé de fabrication selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il consiste à découper l'insert (9) en utilisant un jet d'eau à haute pression, un laser ou un disque diamanté.
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