Suppression des microbavures des filetages de petit diamètre | Brosse Research Mfg.

Si vous lisez des forums en ligne, vous savez qu'il y a de nombreux débats sur l'identification de la technique optimale pour éliminer les inévitables bavures créées lors de l'usinage des pièces filetées. Les filetages internes – qu'ils soient coupés, laminés ou formés à froid – présentent souvent des bavures aux entrées et sorties des trous, sur les crêtes des filetages et sur la plupart des bords des fentes. Les filetages externes des boulons, des vis et des broches présentent des problèmes similaires, en particulier au début du filetage.

Pour les pièces filetées plus grandes, les bavures peuvent être éliminées en retraçant le chemin de coupe, mais cela augmente le temps de cycle pour chaque pièce. Des opérations secondaires, telles que des outils d'ébavurage lourds en nylon ou des brosses papillon, peuvent également être utilisées.pièce d'usinage CNC

Cependant, les défis augmentent considérablement lorsque le diamètre de la partie filetée ou des trous taraudés mesure moins de 0,125 pouce. Dans ces cas, des microbavures sont toujours créées, mais elles sont suffisamment petites pour que l'élimination soit davantage une question de polissage que d'ébavurage agressif.

A ce stade, dans la gamme miniature, le choix des solutions d'ébavurage se réduit considérablement. Des techniques de finition en masse peuvent être utilisées, comme le culbutage, le polissage électrochimique et l'ébavurage thermique, mais celles-ci nécessitent un envoi des pièces entraînant un coût et une perte de temps supplémentaires.

Pour de nombreux ateliers d'usinage, il est préférable de conserver en interne les opérations secondaires, y compris l'ébavurage, soit en adoptant l'automatisation à l'aide de machines CNC, soit en utilisant des perceuses à main, voire des techniques manuelles.pièce en plastique

Pour ces cas, il existe des brosses miniatures qui – malgré une tige, des filaments et des dimensions minuscules – peuvent être tournées à l’aide de perceuses à main et même à l’aide d’adaptateurs sur des équipements CNC. Désormais disponibles avec des filaments abrasifs en nylon, en acier au carbone, en acier inoxydable et en diamant, ces outils sont disponibles aussi petits que 0,014 po, selon le type de filament.

Étant donné le risque que les bavures affectent la forme, l'ajustement ou la fonction d'un produit, les enjeux sont élevés pour les produits comportant des micro-fils, notamment les pièces de montres, de lunettes, de téléphones portables, d'appareils photo numériques, de circuits imprimés, de dispositifs médicaux de précision et pièces aérospatiales. Les risques incluent un mauvais alignement des pièces assemblées, des difficultés d'assemblage, des bavures qui peuvent se détacher et contaminer les systèmes hygiéniques, et même une défaillance des fixations sur le terrain.

Techniques de finition en masse – Les techniques de finition en masse telles que le culbutage, l'ébavurage thermique et le polissage électrochimique peuvent être efficaces pour éliminer certaines bavures légères sur de petites pièces. Le culbutage, par exemple, peut être utilisé pour éliminer certaines bavures mais il n'est généralement pas efficace sur les extrémités des fils. De plus, il faut veiller à éviter d'écraser les bavures dans les vallées de filetage, ce qui pourrait gêner l'assemblage.

Lorsque les bavures se trouvent sur des filetages internes, les techniques de finition en masse doivent pouvoir pénétrer profondément dans les structures internes.pièce en laiton

L'ébavurage thermique, par exemple, utilise une énergie thermique proche de plusieurs milliers de degrés Fahrenheit pour attaquer les bavures de tous les côtés. Étant donné que la chaleur ne peut pas être transférée de la bavure au matériau d'origine, la bavure est uniquement brûlée jusqu'au matériau d'origine. En tant que tel, l'ébavurage thermique n'affecte pas les dimensions, l'état de surface ou les propriétés matérielles de la pièce parent.

Le polissage électrochimique est également utilisé pour l'ébavurage et fonctionne en nivelant les micro-pics ou bavures. Bien que la technique soit efficace, on craint toujours qu’elle puisse affecter les fils. Mais d’une manière générale, l’enlèvement de matière épouse la forme de la pièce.

Malgré les problèmes potentiels, le faible coût de la finition en masse en fait toujours un processus attrayant pour certains ateliers d'usinage. Cependant, comme nous l'avons déjà indiqué, les ateliers d'usinage préfèrent, si possible, conserver les opérations secondaires en interne.

Brosses d'ébavurage miniatures – Pour les pièces filetées et les trous usinés de moins de 0,125 po, les brosses miniatures pour le travail des métaux sont un outil abordable pour éliminer les petites bavures et effectuer un polissage interne. Les pinceaux miniatures sont disponibles en différentes petites tailles (y compris des kits), contours et matériaux. Ces outils sont les mieux adaptés pour répondre aux tolérances serrées, au mélange des bords, à l'ébavurage et à d'autres exigences de finition.

"Les ateliers d'usinage nous contactent pour des brosses miniatures parce qu'ils ne veulent plus sous-traiter les pièces et souhaitent effectuer ce travail en interne", a déclaré Jonathan Borden, directeur national des ventes de Brush Research Manufacturing. « Avec une brosse miniature, ils n'ont plus à se soucier des délais de livraison et d'une coordination supplémentaire pour envoyer les pièces et les ramener directement. »

En tant que fournisseur complet de solutions de finition de surface, BRM propose des brosses d'ébavurage miniatures dans une variété de types de filaments et de styles de pointes. La brosse de plus petit diamètre de l'entreprise ne mesure que 0,014 po.

Les brosses d'ébavurage miniatures peuvent être utilisées à la main. Cependant, comme les fils de la tige de la brosse sont très fins et peuvent se plier, le développeur recommande d'utiliser un étau à épingle. BRM propose un étau à broches à double extrémité en kits comprenant jusqu'à 12 brosses dans des tailles de trou décimales (0,032 à 0,189 po) et métriques (1 mm à 6,5 mm).

Les étaux à broches peuvent également être utilisés pour saisir les brosses de petit diamètre afin de leur permettre de tourner sous tension sur une perceuse portative et même sur une machine CNC.

Des brosses miniatures peuvent également être utilisées sur les filetages externes, pour éliminer les petites bavures qui peuvent se former au début du filetage. Ces bavures peuvent causer des problèmes et doivent être éliminées, car tout métal déplacé peut provoquer des situations critiques et potentiellement dangereuses dans les applications industrielles qui nécessitent une précision et une propreté exceptionnelles.

Pour éviter la déviation de la tige métallique torsadée de la brosse, un équipement CNC peut être programmé pour appliquer une pression et une vitesse de rotation précises.

"Ces types d'opérations d'ébavurage - même avec des brosses miniatures de très petit diamètre - peuvent être automatisés", a déclaré Borden. "Vous pouvez utiliser les outils sur des machines CNC en utilisant l'étau à broches ou en fabriquant un adaptateur."

Il existe aujourd’hui plusieurs types de brosses miniatures qui varient non seulement en taille, mais également en type de filament. L'acier au carbone, l'acier inoxydable, le laiton, le nylon et le nylon chargé d'abrasif sont couramment utilisés. Le nylon chargé d'abrasif peut contenir du carbure de silicium, de l'oxyde d'aluminium ou du diamant abrasif.

Selon Borden, le nylon abrasif est particulièrement efficace pour éliminer les bavures et polir les pointes de filetage et les angles de flanc dans les trous taraudés en aluminium. "Si vous coupez un filetage à pointe unique dans l'aluminium ou si la pièce a été filetée à l'aide d'un outil diamanté, il y aura beaucoup de "fuzz" et d'angles de flanc de filetage rugueux qui devront être polis", a-t-il expliqué.

Les brosses miniatures en acier inoxydable sont populaires pour l'ébavurage plus agressif de matériaux comme la fonte ou l'acier, afin d'éliminer les copeaux ou d'éliminer les bavures percées. Bien que les brosses miniatures abrasives en nylon soient disponibles aussi petites que 0,032 po, en raison de la nature de l'acier inoxydable, BRM propose désormais trois tailles de brosses plus petites : 0,014, 0,018 et 0,020 po.

Elle fournit également des brosses d'ébavurage miniatures avec des filaments abrasifs en diamant pour les matériaux plus durs, tels que l'acier trempé, la céramique, le verre et les alliages aérospatiaux.

"Le choix du filament dépend des spécifications de finition de surface ou du besoin d'une puissance d'ébavurage un peu plus agressive", a déclaré Borden.

Il a ajouté que d'autres facteurs s'appliquant aux brosses miniatures utilisées dans les applications automatisées incluent le régime de la machine-outil, les vitesses d'avance et les valeurs optimales ; durée de vie.

Bien que l'ébavurage des micro-filetages internes et externes puisse être difficile, l'utilisation des outils les plus adaptés à une application donnée peut simplifier la tâche et garantir que toutes les bavures sont systématiquement éliminées sur chaque pièce. De plus, en évitant l'externalisation des opérations d'ébavurage secondaires, les ateliers d'usinage peuvent réduire les délais d'exécution et le prix par pièce. Jeff Elliott est un rédacteur technique basé à Torrance, en Californie. Ses récentes contributions à AmericanMachinist.com incluent les Hones CBN qui améliorent la finition de surface des pièces en superalliage et l'affûtage planaire offre un nouvel angle pour la finition de surface.