Guide pour le traitement thermique des aciers à outils

La tenue des outillages, qui peut se chiffrer par la durée de vie ou la fréquence entre réaffûtages, ou le ratio consommation d’aciers à outils sur quantité de produits mis en œuvre, est conditionnée par un certain nombre de facteurs parmi lesquels on peut citer :

• le dessin et la conception de la pièce ;

• la nature et la qualité du matériau choisi ;

• les qualités de l’usinage et de la finition (rectification par exemple) ;

• le traitement thermique et le traitement superficiel ;

• les conditions d’utilisation en service.

Tous ces facteurs influent sur l’état des contraintes liées d’une part à la mise en œuvre, d’autre part à la fonction. Leur maîtrise doit permettre une optimisation des outillages en vue d’une amélioration de la compétitivité des produits mis en œuvre par une réduction des coûts de production et une amélioration de la fiabilité des procédés de fabrication.

Le choix du matériau constituant l’outillage est un problème souvent complexe où se conjuguent des facteurs d’ordre technique (au niveau de la mise en œuvre et de la tenue en service) et d’ordre économique (coût matière, coût de mise en œuvre et disponibilité sur le marché). Dans ce domaine, l’expérience pratique est primordiale ; cependant, il est de plus en plus nécessaire que ce mode de jugement soit complété par une analyse aussi précise que possible des propriétés d’emploi requises pour le matériau, cette analyse devant être complétée par une approche des sollicitations thermomécaniques des outillages, soit à l’aide de méthodes analytiques, soit avec l’utilisation des codes existants pour modéliser les écoulements des produits mis en forme.

La méthode de choix proposée s’efforce de conduire à une solution correspondant au coût unitaire minimal, ce coût étant défini comme le coût total de l’outil (fabrication, entretien) divisé par le nombre effectif de pièces qu’il permet de produire (durée de vie).

Le choix de l’acier à outil et de son traitement thermique influe beaucoup plus fortement sur la durée de vie de l’outil que sur son coût total et doit être surtout conditionné par les qualités requises en service plutôt que par celles assurant un coût de fabrication réduit. Il est certain que des économies réalisées au niveau de l’acier et de son traitement thermique sont possibles, mais souvent lourdes de conséquences au niveau des propriétés d’emploi.

Le tableau  donne la chronologie et le but des opérations effectuées sur les outils depuis leur conception jusqu’à leur mise...