Brevet FR2705264A1 — publié le 19941125

La présente invention concerne un perfectionnement aux plaquettes de forme du type à jeter montées sur des outils de toute nature servant notamment au travail du bois. Elle concerne également le procédé de fabrication de ces plaquettes. L'utilisation du polycristallin de diamant dans le domaine de l'usinage du bois en particulier, bouleverse les conditions de travail. La résistance à l'abrasion de ces outils est incomparable. Ces outils peuvent en effet durer cinquante à cent fois plus longtemps que les outils classiques réalisés en carbure de tungstène. Cependant, ces nouveaux matériaux grèvent sérieusement le prix des outils, et pour en limiter le coût, il est nécessaire de ne les utiliser qu'à l'endroit où ils sont indispensables c'est-à-dire au niveau de l'arête de coupe. Le coût de ces nouveaux outils reste élevé mais des gains importants sont réalisés grâce à la réduction considérable de la fréquence de changement des outils sur les machines. La où un outil en carbure de tungstène doit être changé deux à trois fois par jour, le même outil utilisant un matériau du genre polycristallin de diamant, ne sera changé qu'une fois par mois. Lorsque ces outils sont équipés de plaquettes à Jeter, l'intérêt est encore plus grand. Les plaquettes à jeter ont en effet des tailles standard par type d'outils. Leur changement n'implique donc pas de modification des réglages de la machine contrairement aux outils retaillables. La présente invention propose des plaquettes à jeter pour des outils de forme c'est-à-dire pour des outils permettant de réaliser des façonnages comme des moulures par exemple, sur le chant de panneaux ou autres. Selon l'invention, la plaquette comporte une face de coupe composite constituée : - d'un corps en carbure de tungstène, découpé selon une forme, - d'une partie active composite également, rapportée sur ledit corps, au niveau de l'arête de coupe, et formant à la fois l'arête de coupe et toute la face en dépouille, laquelle arête au moins est réalisée en matériau du genre polycristallin de diamant. Cette partie active est rapportée par brasage sur le corps en carbure de tungstène. Selon l'invention, la partie active composite est constituée, de façon monobloc, d'une partie en matériau du genre carbure de tungstène et d'une partie, plus réduite en volume, de polycristallin de diamant. Toujours selon l'invention, cette partie active se présente sous la forme d'une lamelle découpée selon le profil prévu, dans un bloc qui se présente en fait sous la forme d'une pastille ou d'une plaquette ayant une face constituée de polycristallin de diamant solidaire d'un support en carbure de tungstène ; l'épaisseur de cette pastille est voisine de 3,2 mm. Toujours selon l'invention les lamelles sont découpées avec une épaisseur pratiquement constante de l'ordre de 1 mm, et selon un angle de 10 à 20 , par rapport à une normale de la pastille de matériau dans laquelle elles sont découpées. Toujours selon l'invention, la surface d'accueil des lamelles, aménagée sur le corps de la plaquette à jeter, est découpée avec le même angle que celui de la lamelle ; cette surface est découpée avec une forme qui correspond à la découpe de la lamelle. L'invention concerne également le procédé de fabrication de ces plaquettes à jeter. Ce procédé consiste, après mise en forme du corps de la plaquette à jeter et découpe de la lamelle dans une pastille constituée notamment de polycristallin de diamant, - à fixer ledit corps sur une surface parfaitement plane d'un noyau de graphite par exemple, en plaçant sa face de coupe sur ladite surface ; - à positionner une feuille de brasure sur la face d'accueil dudit corps ; - à positionner et presser ladite lamelle sur ledit corps en positionnant l'arête en polycristallin de diamant sur ladite face de référence ; - à chauffer pour réaliser le brasage. Toujours selon l'invention, le procédé comporte une opération de finition de la plaquette qui consiste à réaliser une dépouille de 20 à 250 sur sa face coupante. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés donnés à titre indicatif et dans lesquels - la figure 1 représente, en perspective, une plaquette de forme, du type à jeter, selon l'invention ; - la figure 2 représente une plaquette selon l'invention montée dans un outil représenté partiellement et en coupe - la figure 3 représente une pastille dans laquelle sont découpées des lamelles selon le contour de 11 outil de forme - la figure 4 représente, vu de côté, la pastille de la figure 3 - la figure 5 illustre les moyens qui permettent de procéder à l'assemblage de la lamelle prédécoupée sur le corps de la plaquette à jeter. Telle que représentée figure 1, la plaquette 1 est constituée d'un corps 2 réalisé en matériau du type carbure de tungstène, et d'une lamelle 3, rapportée, formant la partie active. Le corps 2 comporte, de façon classique, un orifice anti-éjection 4. La face d'attaque 5 de la plaquette est composée de carbure de tungstène pour la partie qui correspond au corps 2 et de polycristallin de diamant au niveau de l'arête de coupe 6. On remarque, dans l'encadré qui complète la figure 1, un agrandissement partiel du corps 2 et de sa partie active 3. La lamelle 3 est rapportée sur ledit corps, par une opération de brasage détaillée plus loin. La lamelle 3 forme un ensemble composite constitué d'une partie 7 en carbure de tungstène et d'une partie 8 en polycristallin de diamant dont le volume est relativement faible. L'arête de coupe de la partie 8 en polycristallin de diamant, est positionnée de façon précise dans le prolongement de la face d'attaque 5 du corps 2. On remarque également que la surface de contact 9 entre le corps 2 et la lamelle 3, fait un angle b avec la normale à la face d'attaque 5, compris entre 10 et 200. Cet angle permet de réaliser une dépouille d, au niveau de la face de coupe, dont l'angle est compris entre 20 et 250, sans risquer de trop diminuer l'épaisseur de la lamelle 3 à la partie arrière de la plaquette. Cette plaquette 1 est montée de façon classique sur des outils. On a représenté, figure 2, une portion d'outil 10, de façon à montrer le positionnement de la plaquette 1. Le corps 2 de la plaquette est positionné dans une rainure dont la hauteur correspond à la plus faible hauteur de la plaquette et dont la profondeur est sensiblement inférieure à l'épaisseur de la plaquette. Cette plaquette 1 est pressée contre la paroi il de la rainure, en appui sur sa face inférieure 12, au moyen d'une cale 13 fixée par une vis appropriée 14. On remarque le tenon 15 qui constitue une sécurité pour éviter l'éjection de la plaquette 1. Ce tenon 15 coopère avec l'orifice 4 aménagé dans le corps 2 de la plaquette. Toujours sur la figure 2, on remarque la partie active 3 de la plaquette. Le réglage d'un outil de ce type sur une machine d'usinage, s'effectue par rapport à son arête de coupe 6. La position de cette arête de coupe doit donc être très précise. En particulier, elle doit toujours être la même d'une plaquette à l'autre. Pour obtenir cette précision, la face d'attaque 5 des plaquettes 1 doit être parfaitement plane. La partie active 3 de la plaquette est découpée selon la forme voulue dans une pastille 17 ronde, carrée ou rectangulaire qui est constitué de carbure de tungstène recouvert d'une couche mince de polycristallin de diamant. L'épaisseur de cette pastille est de 3,2 mm. La partie active 3 est découpée en biais par électro-érosion, selon un angle b compris entre 10 et 200 par rapport à une normale. L'épaisseur des lamelles est de l'ordre de I mm. Dans une pastille, on peut découper plusieurs lamelles qui vont constituer autant de parties actives 3 pouvant être assemblées sur des corps de plaquettes à jeter. L'assemblage de la partie active 3 sur le corps 2 de la plaquette requiert une grande précision au niveau de la face d'attaque 5 en particulier. Cette face d'attaque doit être parfaitement plane afin de positionner l'arête de coupe 6 avec une grande précision par rapport au reste du corps 2 qui se loge dans la rainure aménagée au niveau de l'outil et en particulier contre la paroi 11 et la partie inférieure 12 de cette rainure. L'assemblage de la partie active 3 sur le corps 2 est schématisé figure 5. Cet assemblage est réalisé après préparation du corps 2 ctest-à-dire après avoir découpé la surface d'assemblage 9 en lui donnant la forme de la face correspondante de la lamelle 3. Cet assemblage s'effectue par exemple sur un noyau de graphite qui comporte une face 21 parfaitement plane sur laquelle on fixe, par tout moyen approprié, le corps 2 de la plaquette. Ce corps 2 est positionné de telle façon que la face d'attaque 5 soit en appui sur la face plane 21. Pour permettre le brasage, on positionne une feuille de brasure 22 qui est constituée d'un fil métallique laminé, sur la face d'accueil du corps 2. Ensuite, on positionne la partie active 3 sur la feuille de brasure, en posant le côté polycristallin de diamant sur la face plane 21. Ensuite on presse fortement par tout moyen approprié, cette partie active 3 contre la surface d'accueil du corps 2 et on chauffe par induction jusqu'à une température de l'ordre de 670, 680" pour réaliser l'opération de brasage. Après refroidissement, la face en dépouille de la plaquette est soumise à une opération d'usinage pour lui donner la forme et la dimension voulues et réaliser une dépouille d comprise entre 20 et 250. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. - REVENDICATIONS 1.- Plaquette de forme du type à jeter pour outil d'usinage, caractérisée en ce qu'elle comporte une face de coupe (5) composite, constituée : - d'un corps (2) en carbure de tungstène, - d'une partie active (3), composite, rapportée sur ledit corps, formant à la fois l'arête de coupe (6) et toute la face en dépouille, laquelle arête est réalisée en matériau du genre polycristallin de diamant. 2.- Plaquette de forme selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie active (3) est solidarisée sur le corps (2), par brasage. 3.- Plaquette de forme selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la partie active composite (3), est constituée, de façon monobloc, d'une partie en carbure de tungstène, et d'une partie en polycristallin de diamant de faible volume. 4.- Plaquette de forme selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie active (3) se présente sous la forme de lamelles, découpées pour correspondre au profil prévu, dans une pastille (17) constituée de polycristallin de diamant sur support en carbure de tungstène. 5.- Plaquette de forme selon la revendication 4, caractérisée en ce que la partie active (3), en forme de lamelles, est découpée avec une épaisseur de l'ordre de 1 mm, selon un angle de 10 à 200 par rapport à la normale à la surface de la pastille (17). 6.- Plaquette de forme selon la revendication 5, caractérisée en ce que le corps (2) de la plaquette est muni d'une surface d'accueil de la partie active (3), découpée avec le même angle par rapport à une normale de la face d'attaque (5). 7.- Procédé de fabrication de plaquettes de forme du type à jeter selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste, après avoir préparé le corps (2) de la plaquette et la partie active (3) - à fixer ledit corps (2) sur une surface parfaitement plane d'un noyau de graphite (20), sa face d'attaque (5) étant en contact avec ladite face plane (21) - à positionner une feuille de brasure (22) sur la surface d'accueil du corps (2) - à positionner et à presser la partie active (3) sur le corps (2), en plaçant l'arête en polycristallin de diamant sur ladite surface plane (21) - à chauffer pour réaliser l'opération de soudure. 8.- Procédé de fabrication de plaquettes de forme selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste à dresser la face en dépouille avec un angle compris entre 20 et 25".