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Service d’usinage CNC de superalliages

Le service d’usinage CNC de superalliages de Neway propose un usinage de précision pour alliages haute performance, incluant Inconel, Hastelloy et Titane. Nous fournissons des composants complexes à tolérances serrées pour les industries aérospatiale, automobile et énergétique, garantissant qualité supérieure, durabilité et efficacité pour chaque pièce.

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Tout savoir sur l’usinage CNC de superalliages

Comprendre l’usinage CNC des superalliages implique la connaissance des propriétés matérielles telles que la haute résistance et la résistance à la chaleur. Les paramètres clés incluent la vitesse de broche optimisée, la vitesse d’avance et la profondeur de coupe. Les précautions concernent le contrôle de l’accumulation de chaleur et de l’usure des outils ainsi que la rigidité de la machine pour garantir précision et performance.

Catégorie	Description
Propriétés d’usinage	Les superalliages se caractérisent par une résistance exceptionnelle, une dureté élevée, et une résistance à l’oxydation ainsi qu’aux hautes températures. Ces propriétés rendent leur usinage difficile, nécessitant souvent des forces de coupe plus importantes et des vitesses plus lentes. La ténacité et la tendance au durcissement à la déformation des alliages exigent des outils spécialisés et des méthodes de refroidissement afin d’éviter une usure excessive, des dommages thermiques et pour atteindre la finition de surface désirée.
Paramètres d’usinage	L’usinage des superalliages nécessite un contrôle précis des paramètres : vitesses de coupe faibles (60-100 m/min) pour minimiser l’usure des outils et l’accumulation de chaleur, vitesses d’avance modérées (0,1-0,5 mm/tour) pour équilibrer efficacité et qualité de finition, et passes superficielles (0,5-2 mm) pour réduire les contraintes thermiques et assurer la précision. De plus, il est recommandé d’utiliser des revêtements d’outil et une puissance de broche élevée pour améliorer les performances.
Précautions	L’usinage des superalliages exige une surveillance attentive de l’usure des outils et des températures de coupe. L’utilisation de liquide de refroidissement à haute pression ou l’usinage à sec aide à dissiper la chaleur, prolongeant la durée de vie des outils et maintenant l’intégrité des pièces. Maintenir la rigidité de la machine est essentiel pour minimiser les vibrations qui peuvent dégrader la qualité de surface. Le choix approprié des outils, la surveillance et l’évitement de la génération excessive de chaleur sont clés pour obtenir des résultats optimaux.

Matériaux disponibles pour l’usinage

Nous proposons divers matériaux d’usinage pour répondre aux besoins industriels variés, incluant métaux, plastiques et composites. Notre sélection comprend des matériaux haute performance tels que l’acier inoxydable (304, 316), alliages d’aluminium (6061, 7075), alliages de titane (Ti-6Al-4V, Ti-6-4) et alliages à base de nickel (Inconel, Hastelloy) pour des applications aéronautiques, automobiles et haute température. Nous travaillons également avec des plastiques techniques comme le POM, l’ABS, le Nylon ainsi que des matériaux composites comme les plastiques renforcés de fibres de carbone (CFRP).

Alliages Inconel	Résistance à la traction (MPa)	Limite d’élasticité (MPa)	Résistance à la fatigue (MPa)	Allongement (%)	Dureté (HRC)	Densité (g/cm³)	Applications
Inconel 600	690	250	260	40	90-100	8.47	Échangeurs de chaleur, pales de turbines, composants de fours
Inconel 617	825	550	300	35	95-105	8.95	Turbines à gaz, composants aérospatiaux, centrales électriques
Inconel 625	880	340	290	35	90-100	8.44	Applications marines, aérospatiales, traitement chimique
Inconel 690	860	400	350	32	95-105	8.89	Énergie nucléaire, échangeurs de chaleur, fours industriels
Inconel 713	760	350	300	25	90-100	8.70	Turbines à gaz, applications haute température
Inconel 713C	780	400	320	24	95-105	8.73	Ailes de turbine, composants de chambre de combustion
Inconel 713LC	800	420	330	22	100-110	8.75	Composants de turbines aéronautiques, moteurs industriels
Inconel 718	1030	725	500	20	40-45	8.19	Aérospatial, réservoirs cryogéniques, turbines à gaz
Inconel 718C	1050	760	510	18	45-50	8.19	Turbines haute performance, applications aérospatiales
Inconel 718LC	1060	770	520	18	45-50	8.20	Composants aérospatiaux, alliages haute température
Inconel 738	1030	600	470	15	100-110	8.25	Aubes de turbine haute température, chambres de combustion
Inconel 738C	1100	750	520	12	100-110	8.30	Aubes de turbines à gaz, moteurs aérospatiaux
Inconel 738LC	1050	720	500	14	105-115	8.32	Turbines à gaz, applications aérospatiales
Inconel 751	1100	760	550	12	100-110	8.18	Applications industrielles à haute température, turbines à gaz
Inconel 792	1150	800	570	10	110-120	8.16	Composants aérospatiaux, pales de turbines
Inconel 800	600	250	220	40	80-90	7.94	Échangeurs de chaleur, fours industriels
Inconel 800H	650	300	250	35	85-95	7.98	Échangeurs de chaleur, applications pétrochimiques
Inconel 800HT	750	350	280	30	90-100	8.01	Réacteurs haute température, échangeurs de chaleur industriels
Inconel 925	900	550	400	25	90-100	8.40	Traitement chimique, environnements marins
Inconel 939	950	650	500	22	95-105	8.30	Aubes de turbine à gaz, moteurs haute performance
Inconel X-750	1035	690	490	20	95-105	8.40	Turbines à gaz, moteurs aérospatiaux, réacteurs nucléaires
Alliage Monel	Résistance à la traction (MPa)	Limite d'élasticité (MPa)	Résistance à la fatigue (MPa)	Allongement (%)	Dureté (HRC)	Densité (g/cm³)	Applications
Monel 400	550-760	170-345	250-345	30-45	20-30	8.8	Environnements marins, équipements de traitement chimique, pompes, vannes, fixations
Monel 401	585-755	170-310	230-345	25-35	20-30	8.9	Environnements corrosifs, applications en eau salée, échangeurs de chaleur
Monel 404	570-740	170-300	220-330	28-40	25-30	8.8	Applications marines, chimiques, alimentaires, pompes, vannes et échangeurs de chaleur
Monel 450	620-810	280-400	260-370	15-30	30-35	8.9	Traitement chimique, applications marines, systèmes de désalinisation d'eau de mer
Monel K500	1030-1300	690-1030	350-500	15-30	35-45	8.8	Aérospatial, marine, composants de vannes et pompes, réservoirs cryogéniques, pièces structurelles à haute résistance
Monel R-405	550-760	170-345	230-345	30-40	20-30	8.9	Utilisé pour applications marines et chimiques, échangeurs de chaleur, équipements exposés à des conditions sévères de corrosion
Alliage Hastelloy	Résistance à la traction (MPa)	Limite d'élasticité (MPa)	Résistance à la fatigue (MPa)	Allongement (%)	Dureté (HRC)	Densité (g/cm³)	Applications
Hastelloy B	550	240	200	30	55-75	8.89	Équipements de traitement chimique, composants résistants aux acides, systèmes de gestion de fluides corrosifs
Hastelloy B-2	550	240	200	30	55-75	8.89	Réacteurs chimiques, tuyauteries pour acides, usines de dessalement
Hastelloy B-3	585	250	210	35	55-80	8.89	Gestion d'acides forts, réservoirs résistants aux acides, échangeurs de chaleur
Hastelloy C-4	620	275	250	40	85	8.89	Turbines à gaz haute température, échangeurs de chaleur, réacteurs chimiques
Hastelloy C-22	760	310	270	50	90	8.89	Équipements de procédés dans les industries chimiques, pharmaceutiques et pétrochimiques
Hastelloy C-22HS	800	330	300	50	90	8.89	Réacteurs chimiques, équipements de transformation alimentaire, environnements acides à haute température
Hastelloy C-276	860	350	300	50	90	8.89	Traitement pétrochimique, environnements marins, systèmes de désulfuration des gaz
Hastelloy G-30	800	320	270	45	90	8.85	Production d'énergie, dessalement, pompes et vannes résistantes aux acides
Alliages Stellite	Résistance à la traction (MPa)	Limite d'élasticité (MPa)	Résistance à la fatigue (MPa)	Allongement (%)	Dureté (HRC)	Densité (g/cm³)	Applications
Stellite 1	1 200	900	800	2	40-45	8.30	Sièges de vannes, pompes, roulements, applications à forte usure dans le traitement chimique
Stellite 3	1 100	850	700	4	40-45	8.33	Composants de vannes, pompes, pièces résistantes à l'usure en environnements à haute température
Stellite 4	1 200	950	850	3	45-50	8.35	Sièges de vannes, chambres de combustion, composants à forte usure dans l'aérospatiale et la production d'énergie
Stellite 6	1 100	850	800	5	45-50	8.35	Rechargement dur d'outils, composants de vannes, pièces résistantes à l'usure en environnements à forte abrasion
Stellite 6B	1 150	900	850	4	45-50	8.36	Sièges de vannes, pompes, pièces résistantes à l'usure dans des applications à haute pression et haute température
Stellite 6K	1 150	900	850	4	50-55	8.35	Outils de coupe, rechargement dur, applications résistantes à l'usure dans les secteurs aérospatial et industriel
Stellite 12	1 100	850	700	5	40-45	8.35	Rechargement dur d'outils, traitement chimique, composants marins
Stellite 20	1 150	900	750	6	45-50	8.38	Rechargement dur de roulements, composants de moteurs, pièces aérospatiales exposées à des températures élevées et à l'usure
Stellite 21	1 150	900	750	6	45-50	8.38	Vannes, roulements, pompes, composants dans des conditions d'usure sévère
Stellite 25	1 250	950	800	3	50-55	8.40	Revêtements résistants à l'usure à haute température, outils de coupe, sièges de vannes
Stellite 31	1 300	1 100	900	2	55-60	8.45	Environnements à forte usure, composants de vannes haute pression, outillage
Stellite F	1 150	900	800	5	50-55	8.35	Rechargement dur pour pompes et vannes, composants marins, machines à forte usure
Stellite SF12	1 200	950	850	4	45-50	8.36	Composants de vannes, applications de rechargement dur en environnements à haute température
Alliages Nimonic	Résistance à la traction (MPa)	Limite d'élasticité (MPa)	Résistance à la fatigue (MPa)	Allongement (%)	Dureté (HRC)	Densité (g/cm³)	Applications
Nimonic 75	930	490	410	25	35-40	8.25	Turbines à gaz, composants haute température en aérospatiale, pales de moteurs
Nimonic 80A	1000	550	460	30	40-45	8.28	Composants de moteurs d'avion, échangeurs de chaleur, pales de turbines
Nimonic 81	1030	550	480	28	40-45	8.25	Moteurs à réaction, composants aérospatiaux, turbines à gaz haute température
Nimonic 86	1100	600	510	35	45-50	8.23	Composants de moteurs à réaction, pales de turbines, production d'énergie haute température
Nimonic 90	1200	650	550	30	50-55	8.23	Pales de turbine haute performance, aérospatiale, turbines à gaz
Nimonic 105	1100	600	500	28	45-50	8.30	Composants de turbines à gaz, applications haute température, aérospatiale
Nimonic 115	1150	700	600	35	50-55	8.31	Moteurs d'avion, pales de turbine, composants résistants à la corrosion à haute température
Nimonic 263	1300	900	750	30	55-60	8.33	Turbines à gaz, moteurs d'avion, composants exposés à des températures extrêmes et contraintes élevées
Nimonic 901	1370	950	800	30	55-60	8.38	Pales de turbine haute performance, moteurs de turbines à gaz, moteurs aérospatiaux
Nimonic PE11	1350	900	750	28	55-60	8.36	Aérospatiale, turbines à gaz, composants de soupapes haute température
Nimonic PE16	1450	1000	850	32	60	8.38	Moteurs à réaction, pales de turbine, systèmes aérospatiaux et de production d'énergie haute performance
Alliages Rene	Résistance à la traction (MPa)	Limite d'élasticité (MPa)	Résistance à la fatigue (MPa)	Allongement (%)	Dureté (HRC)	Densité (g/cm³)	Applications
Rene 104	1300	1050	900	20	45-50	8.34	Pales de turbines haute température, composants aérospatiaux, turbines à gaz, pièces de moteurs à réaction
Rene 108	1350	1100	950	18	50-55	8.35	Turbines à gaz, composants de moteurs d'avion, applications haute température avec excellente résistance au fluage
Rene 142	1400	1150	1000	15	55-60	8.37	Composants de moteurs à réaction, applications aérospatiales, pales de turbines soumis à de fortes contraintes
Rene 41	1250	1000	850	22	45-50	8.31	Composants de turbines à gaz haute température, applications aérospatiales, militaires et industrielles
Rene 65	1450	1200	1050	18	60-65	8.38	Pales de turbines d'avion, moteurs aérospatiaux, applications à haute contrainte nécessitant une stabilité thermique
Rene 77	1500	1250	1100	18	65	8.40	Moteurs à réaction, pales de turbines, composants haute température et haute contrainte dans les systèmes aérospatiaux et énergétiques
Rene 80	1550	1300	1150	17	65-70	8.42	Turbines à gaz, moteurs aérospatiaux, composants d'échappement, pales de turbines haute performance
Rene 88	1600	1350	1200	15	70	8.43	Pales de turbines haute température, moteurs aérospatiaux, composants soumis à des charges thermiques et mécaniques extrêmes
Rene 95	1650	1400	1250	14	70-75	8.45	Composants de turbines haute performance, moteurs aérospatiaux, applications à haute température et à forte charge
Rene N5	1700	1450	1300	12	75	8.47	Moteurs à réaction, pales de turbines à gaz, applications extrêmes à très haute température
Rene N6	1750	1500	1350	11	75	8.48	Aérospatiale, composants de moteurs à réaction, systèmes de production d'énergie haute température

Post-traitement pour composants usinés CNC en superalliages

Le post-traitement des composants usinés CNC en superalliages inclut un traitement thermique précis, le pressage isostatique à chaud (HIP), le revêtement à barrière thermique (TBC), l’électroérosion (EDM) et l’inspection. Ces étapes améliorent les propriétés mécaniques, réduisent les contraintes résiduelles, améliorent la qualité de surface et garantissent que les composants respectent les normes industrielles strictes pour les applications haute performance.

Post-traitement	Fonctions
Pressage Isostatique à Chaud (HIP)	Élimine les vides internes, densifie la structure et améliore la résistance à la fatigue dans des environnements de chargement thermique cyclique extrême.
Traitement Thermique	Modifie la microstructure pour augmenter la résistance, la dureté, la résistance au fluage et la performance thermique dans les applications à haute température.
Revêtement TBC	Applique des couches céramiques barrière qui réduisent la conductivité thermique et protègent les surfaces métalliques contre les environnements d’oxydation à haute température.
Usinage CNC	Garantit des tolérances dimensionnelles strictes, des géométries complexes et une précision répétable sur des pièces en superalliage grâce à des outils de coupe avancés.
Électroérosion (EDM)	Utilise des décharges électriques pour usiner des formes complexes de superalliages sans contraintes mécaniques ni limites des outils conventionnels.
Perçage Profond	Permet des alésages longs et droits avec précision dans des superalliages denses pour les canaux de refroidissement ou les systèmes de circulation de fluides.

Étude de cas des composants usinés CNC en superalliages

Cette étude de cas met en lumière les défis et solutions dans l’usinage des composants en superalliages pour des applications haute performance. Elle couvre la sélection des matériaux, les processus d’usinage CNC, les techniques de post-traitement et le contrôle qualité, démontrant comment la précision et l’expertise assurent une performance optimale dans des environnements exigeants.

Superalliages dans la production d’énergie : applications CNC pour équipements industriels de précision

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Innovations aérospatiales : rôle critique des pièces usinées CNC en superalliages dans les composants aéronautiques

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Optimisation de la durabilité des machines agricoles : rôle des superalliages Monel et Stellite

Comment l’usinage CNC des alliages Nimonic améliore l’efficacité des moteurs automobiles : étude de cas

Révolution des pièces aéronautiques avec des alliages Rene haute performance : étude de cas sur l’usinage CNC

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Suggestions de paramètres pour l’usinage CNC des superalliages

L’usinage CNC des superalliages nécessite des paramètres optimisés pour l’efficacité et la qualité. Les facteurs clés incluent une puissance de broche contrôlée, des vitesses d’avance modérées, des coupes peu profondes et un refroidissement à haute pression. Une sélection appropriée des outils, des revêtements et la rigidité de la machine assurent précision, réduisent l’usure et améliorent la performance des composants.

Paramètres	Suggestions	Explication
Puissance de broche	Puissance élevée de broche (20-40 kW selon le matériau)	Les superalliages nécessitent une puissance importante pour l’usinage en raison de leur dureté et résistance. Une puissance plus élevée maintient l’efficacité de coupe.
Vitesse d’avance	Vitesse d’avance modérée (0,1 - 0,5 mm/tr)	La vitesse d’avance doit être optimisée pour équilibrer la vitesse de coupe et l’usure de l’outil. Les superalliages peuvent nécessiter des avances plus lentes.
Vitesse de coupe	Vitesse de coupe faible (60-100 m/min)	En raison de leur dureté et ténacité élevées, les superalliages nécessitent des vitesses de coupe plus lentes pour éviter l’usure excessive de l’outil et l’accumulation de chaleur.
Profondeur de coupe	Profondeur faible à moyenne (0,5 - 2 mm par passe)	Les superalliages nécessitent souvent des coupes plus superficielles pour éviter une charge thermique excessive sur l’outil et le matériau, réduisant les contraintes.
Recouvrement (Finition)	Petit recouvrement (0,1 - 0,5 mm)	Un petit recouvrement pendant la finition garantit une surface plus lisse et aide à éviter la déformation du matériau.
Matériau de l’outil	Outils en carbure ou cermet	Les outils en carbure et cermet offrent la dureté et la résistance à la chaleur nécessaires pour usiner efficacement les superalliages.
Refroidissement	Refroidissement haute pression ou usinage à sec	Le refroidissement haute pression aide à réduire la chaleur et améliore la durée de vie de l’outil, tandis que l’usinage à sec peut être utilisé avec les outils appropriés pour réduire l’impact thermique.
Outils revêtus	Utilisation d’outils en carbure revêtus (ex. TiAlN, revêtement CVD)	Les revêtements réduisent l’usure, améliorent la performance de coupe et prolongent la durée de vie des outils lors de l’usinage des alliages à haute température.
Géométrie de l’outil	Angle de coupe positif et arêtes coupantes nettes	Les angles de coupe positifs réduisent les forces de coupe et aident à obtenir une finition plus lisse, cruciale pour les superalliages.
Surveillance de l’usure de l’outil	Systèmes de surveillance de l’usure en temps réel	Évite la défaillance de l’outil et garantit une haute précision en surveillant l’usure et en remplaçant les outils avant une dégradation significative.
Rigidité de la machine	Machines CNC à haute rigidité avec stabilité thermique	Les superalliages sont des matériaux durs et résistants qui exigent des machines stables et rigides pour maintenir la précision lors de l’usinage.
Contrôle des vibrations	Minimiser les vibrations avec une conception appropriée des dispositifs et des techniques d’amortissement	Réduire les vibrations assure un usinage plus fluide et évite les dommages aux outils, ce qui est particulièrement important pour les composants en superalliages à haute précision.