Analyse des causes de défaillance des forets filetés
Analyse des causes de défaillance des forets filetés
Lors du forage de roches, les trépans filetés peuvent se rompre de différentes manières. Comprendre ces modes de défaillance permet aux opérateurs et aux équipes de maintenance d'identifier les problèmes liés au choix du produit, à sa fabrication, aux conditions de forage et aux méthodes d'utilisation.
1. Dents en carbure cassées ou ébréchées
Les dents en carbure peuvent se briser lorsque les caractéristiques de la roche sont mal comprises ou lorsque le type de trépan et la qualité du carbure choisis sont inadaptés. Une résistance insuffisante du carbure, des défauts internes du matériau, un mauvais choix de matériau ou des dommages survenus lors de la fabrication peuvent également entraîner la rupture des dents.
Une mauvaise pratique de forage est une autre cause fréquente. Une pression excessive lors du perçage et l'utilisation continue d'un foret émoussé peuvent exercer une pression excessive sur les dents en carbure.
2. Perte des dents en carbure
La perte prématurée d'une dent en carbure est généralement anormale. Parmi les causes possibles, on peut citer des paramètres de rétention des dents incorrects, des défauts de fabrication et un ajustement insuffisant entre l'insert en carbure et le corps de la fraise.
Un impact sans contact effectif avec la roche peut également desserrer les dents en carbure. Si des dents se détachent peu après le début du forage, le problème est probablement lié à la fabrication ou à l'assemblage. La perte de dents en fin de vie peut indiquer une largeur de denture ou un angle d'évasement extérieur inadaptés. Si la dent centrale se casse tandis que les dents latérales restent intactes, la disposition des dents peut nécessiter une amélioration.
L'harmonisation du taux d'usure des dents en carbure et du corps de la fraise peut contribuer à réduire la perte prématurée des dents.
3. Fracture du corps du foret
La rupture du corps du trépan est principalement liée à la fatigue. Un matériau inadapté, présentant une résistance à la traction ou à la fatigue insuffisante, peut provoquer une fissuration prématurée. Une conception géométrique inadéquate peut engendrer des concentrations de contraintes, qu'il est possible de réduire en augmentant le rayon de transition.
Un traitement thermique insuffisant, une faible dureté du corps, des arêtes vives d'usinage et des marques d'outil profondes peuvent fragiliser davantage la pièce. Des facteurs opérationnels tels que le perçage excentré et l'utilisation continue d'un foret émoussé augmentent également les contraintes.
Il convient de tenir compte de la conception du filetage, de l'épaisseur de la paroi, de l'ajustement de la tige de forage et du jeu entre la tige et l'extrémité du trépan. La propreté de l'acier et une dureté excessive due au traitement thermique peuvent également affecter la résistance à la rupture.
4. Mise au rebut normale en fin de vie
Un foret atteint sa fin de vie normale lorsque l'usure, notamment celle des dents en carbure, empêche un perçage efficace. Le taux de rebut normal peut varier d'environ 16 % à 67 %, et les forets de meilleure qualité peuvent présenter une proportion plus élevée de rebuts dus à l'usure normale.
Même si un foret ne présente qu'un petit nombre de dents en carbure cassées ou manquantes et qu'il reste fonctionnel, l'usure irrégulière qui en résulte peut accélérer sa défaillance. Un contrôle régulier et un remplacement opportun des dents contribuent à maintenir les performances de forage et à réduire les temps d'arrêt imprévus.
Toujours évaluer les causes de défaillance en tenant compte des conditions de la roche, de la conception du trépan, de la qualité de fabrication, des paramètres de forage et de l'état de la tige de forage correspondante.
