Le tungstène a une densité similaire à celle de l’uranium, de l’or et presque le double de celle du plomb. C’est donc un choix parfait pour une utilisation dans le lestage, l’outillage à amortissement des vibrations, le blindage contre les radiations et les articles de sport comme le golf.
Les pièces de l’avion sont normalement des alliages construits à l’aide de poudre de nickel, de tungstène et de fer qui sont frittés. Ces alliages abrasifs, stables et résistants peuvent poser des problèmes d’usinage.
Le tungstène est l’un des métaux à point de fusion élevé et il possède le plus faible coefficient de dilatation thermique. Cet élément gris-blanc possède une dureté et une densité élevées. Le tungstène est le matériau le plus dur après le diamant. Il est également utilisé dans les filaments, les électrodes, les creusets, etc. et dans de nombreux autres mécanismes qui nécessitent une grande résistance à la chaleur.
La fabrication de pièces d’usinage et d’assemblage pour l’industrie aérospatiale a débuté en 1960. Cette industrie a évolué pour devenir un fournisseur de services et de pièces pour les avions à voilure tournante et à voilure fixe. Pour usiner le tungstène, les entreprises d’alliages ont besoin de centres d’usinage dotés d’un excellent équipement de haute rigidité et de couple élevé à des vitesses de broche basses.
Les outils de coupe et les plaquettes indexables devaient avoir des arêtes de coupe extrêmement tranchantes. L’équipement de maintien de la pièce devait avoir une répétabilité, une résistance aux vibrations et une capacité de changement rapide.
L’usinage du tungstène a également fait ressortir d’autres facteurs essentiels : Il s’agit notamment d’être créatif et pratique dans la résolution des problèmes, de s’investir dans le travail et d’être polyvalent sans perdre le fil.
La manière de couper le tungstène
Le tungstène est communément considéré comme ayant une usinabilité par rapport à la fonte grise car il produit des copeaux tranchants et abrasifs. Mais, les matériaux en alliage de tungstène lourd avec des pourcentages plus faibles de tungstène et sont plus flexibles que la composition à haut pourcentage. Ils ont tendance à partager les caractéristiques d’usinage des aciers inoxydables d’une dureté similaire.
Avec une rigidité élastique élevée, les alliages de tungstène ont besoin de meilleurs efforts de coupe que les autres métaux ; par conséquent, un outillage rigide et des couples de broches adéquats sont essentiels pour un usinage efficace. Certains alliages de tungstène à faible pourcentage sont flexibles au point de générer des copeaux non endommagés lors de l’usinage. La machine-outil utilisée pour découper le tungstène doit être résistante aux vibrations et être rigide.
Le choix de l’outil est tout aussi important. Vous avez besoin d’un revêtement et d’une nuance de carbure élevés, à la pointe de la coupe et adaptés. En raison de la densité élevée du matériau, vous devez le cisailler. Il faut garder les outils affûtés, car un outil émoussé ne fait que glisser le matériau. Le liquide de refroidissement est également une considération importante pour l’usinage du tungstène.
Fixation des pièces du rotor
Un travail difficile en tungstène comprend l’usinage d’un poids du rotor d’un hélicoptère. Cette pièce métallique mesure environ 6,5 par 2,7 pouces et se compose d’un pourcentage très élevé d’alliage de tungstène. La plupart des pièces d’un rotor est creuse, avec un espace compact à l’arrière de l’intérieur nécessite un outil de finition pour atteindre environ 6 pouces.
Etant le métal à point de fusion élevé, cette opération est principalement vulnérable à l’écaillage de l’outil causé par les vibrations. Un outil modulaire est utilisé avec une fraise de 1 pouce de diamètre qui est enfilée sur une barre en carbure. Pour augmenter la fermeté et minimiser les tremblements, la tige est montée dans un support à fretter HSK.
Chaque pièce métallique se boulonne à une plaque munie d’une douille, qui se serre dans un récepteur de liaison sur la pierre tombale. Une broche munie de billes flexibles à son extrémité s’insère depuis la douille pour aligner la pièce métallique avec précision. Le système de fixation aligne les pièces de manière répétée. Ce dispositif de fixation permet de charger et de décharger rapidement la pièce métallique pour diminuer le temps de réglage.
Outillage sur mesure en tungstène
Les industries fraisent la fente centrale profonde du tungstène avec un outil sur mesure, comportant deux fraises à rainurer parallèles montées sur une seule tige HSK 100.
Après avoir assemblé l’outil qui mesure 13 pouces de diamètre et est trop grand pour tenir dans l’espace du changeur d’outils d’une machine. Pour utiliser la fraise à arête vive, la machine est programmée pour faire tourner la pierre tombale en position et planifier l’ouverture de la broche sur le cône du porte-outil non couvert.
Quand l’opération est terminée, la machine replace l’outil dans la station de montage. Auparavant, la fraise de 50 lb devait être chargée et déchargée à la main, une tâche pour deux personnes. Le cutter conçu sur mesure usine la base de la fente entre les deux côtés de l’élément.
À une extrémité, la largeur complète de la fraise s’engage dans la base, il faut donc beaucoup de couple pour contraindre à travers le tungstène.
