
Un outil pour trous profonds est un outil de coupe spécialisé pour usiner des trous profonds avec un rapport profondeur/diamètre (rapport D/D) supérieur à 10:1. Grâce à ses conceptions uniques d'élimination des copeaux et de refroidissement (telles que les forets à pistolet, les outils BTA et les outils de perçage à jet), il garantit une précision de position des trous, une rectitude et une finition de surface extrêmement élevées.
Il s’agit de l’une des applications les plus répandues et les plus exigeantes des outils pour trous profonds.
Colliers de forage pétrolier et tiges de forage : Les colliers de forage sont des composants robustes reliant le trépan de forage, et leur structure interne doit être percée pour faire circuler le fluide de forage. Les outils pour trous profonds sont utilisés pour usiner des trous profonds à l'intérieur des masses-tiges, généralement avec de grands diamètres et des profondeurs extrêmement profondes (jusqu'à plusieurs mètres), nécessitant une rectitude extrêmement élevée pour assurer une circulation fluide du fluide de forage.
Oléoducs/gazoducs : utilisés pour l'usinage de joints bout à bout ou de trous profonds dans des pipelines à parois ultra épaisses.
Vérins hydrauliques : les vérins hydrauliques géants utilisés dans les grandes centrales hydroélectriques et les stations de pompage nécessitent un usinage de précision en profondeur de leurs parois intérieures pour garantir la précision du mouvement du piston et les performances d'étanchéité, obtenues par des outils pour trous profonds.
Corps de vannes et buses : divers corps de vannes et buses utilisés dans les équipements pétrochimiques pour contrôler les fluides nécessitent souvent l'usinage de canaux d'écoulement denses et profonds, pour lesquels des outils pour trous profonds sont essentiels.
Supports hydrauliques et tiges de piston : Les « bras » des excavatrices, grues, bulldozers et autres équipements dépendent des systèmes hydrauliques pour leur mouvement. Des outils pour trous profonds sont utilisés pour usiner les trous intérieurs de ces supports hydrauliques, nécessitant une rugosité de surface extrêmement faible (finition miroir) pour réduire les frottements et les fuites.
Grands vilebrequins et bielles : les trous de lubrification du vilebrequin sont généralement des trous profonds, inclinés ou transversaux. Les outils pour trous profonds, combinés à un équipement d'usinage à liaison à cinq axes, peuvent effectuer un usinage de trous profonds inclinés de haute précision.
Plaques et goupilles de chenille : Certaines goupilles de chenille de grande taille nécessitent un perçage interne pour réduire le poids ou servir de passages d'huile, ce qui est réalisé par des outils à trous profonds.
Les machines d'ingénierie fonctionnent généralement sous de lourdes charges et des pressions élevées ; la qualité des composants essentiels affecte directement la sécurité des équipements. Les outils pour trous profonds jouent un rôle clé dans l’usinage de ces composants essentiels.
L'industrie automobile donne la priorité à une conception légère et à une efficacité élevée, ce qui rend les outils à trous profonds indispensables dans la fabrication de moteurs et de transmissions.
Bloc moteur et culasse : Les moteurs contiennent des canaux d'eau de refroidissement et de lubrification extrêmement complexes, souvent constitués de trous de très petit diamètre (quelques millimètres) mais très profonds. Les outils pour trous profonds (en particulier les perceuses à canon) peuvent usiner efficacement ces micro-trous.
Arbres à cames et vilebrequins : les outils pour trous profonds sont utilisés pour usiner les trous de lubrification, garantissant ainsi la lubrification pendant le fonctionnement du moteur à grande vitesse.
Demi-arbres et arbres de transmission : la conception à arbre creux est une tendance en matière d'allègement automobile. Les outils pour trous profonds sont utilisés pour usiner des barres pleines dans des arbres creux, réduisant ainsi le poids tout en conservant la résistance.
Injecteurs de carburant : les injecteurs de carburant des moteurs diesel ont des micro-trous ultra-profonds, nécessitant une précision d'usinage extrêmement élevée obtenue par des outils spécialisés pour trous profonds.
Train d'atterrissage d'avion : les jambes de force du train d'atterrissage sont généralement fabriquées en acier allié à haute résistance, nécessitant des alésages internes extrêmement profonds pour les canaux hydrauliques, et doivent être exemptes de fissures. Les outils pour trous profonds sont essentiels pour réaliser cet usinage de haute qualité.
Aubes et carters de moteur à turbine : Pour la dissipation de la chaleur, les aubes de turbine sont conçues avec des trous de refroidissement en serpentin complexes. Des outils pour trous profonds sont utilisés pour usiner ces micro-trous situés dans les alliages haute température.
Conduites hydrauliques et composants structurels : les outils pour trous profonds sont utilisés pour usiner diverses tiges de piston creuses et conduits hydrauliques dans les systèmes de contrôle des avions.
Ce domaine impose des exigences extrêmement strictes en matière d'usinabilité des matériaux (tels que les alliages de titane et les alliages haute température) et de précision d'usinage, ce qui rend les outils pour trous profonds hautes performances une nécessité.
Avec le développement de la technologie de refroidissement des moules, les outils pour trous profonds sont devenus des outils standard dans les usines de moules.
Trous de refroidissement :
Dans les moules d'injection ou de moulage sous pression, pour raccourcir les cycles de moulage et éviter la déformation du produit, des trous profonds et denses doivent être usinés à l'intérieur du moule comme canaux de refroidissement, ce qui est principalement réalisé par des outils à trous profonds.
Caractéristiques :
L'usinage de trous profonds dans des moules nécessite généralement de travailler sur des matériaux durcis traités thermiquement et les emplacements des trous sont irréguliers (n'importe quel point sur les axes X/Y/Z). Par conséquent, les outils spécialisés pour trous profonds sont souvent utilisés en conjonction avec des équipements d'usinage à trois ou cinq axes, parfois associés à des centres d'usinage CNC.
Vis et plaques à os :
Les trous de verrouillage des implants orthopédiques sont généralement profonds et des outils de précision pour trous profonds sont utilisés pour leur usinage.
Endoscopes et cathéters :
Les dispositifs médicaux minces nécessitent des trous traversants pour permettre le passage des fils ou de la lumière, qui sont usinés par des outils à trous profonds ultra-fins.
Forets dentaires :
Les outils pour trous profonds sont utilisés pour usiner la tige et les trous de refroidissement internes des forets utilisés par les dentistes.
Les composants des dispositifs médicaux sont généralement petits, de haute précision et principalement constitués d’acier inoxydable ou d’alliages de titane, nécessitant des outils à trous profonds de micro-taille et de haute précision.
Les performances des armes dépendent souvent du niveau d’usinage des trous profonds, et les outils pour trous profonds de haute précision sont au cœur de ce processus.
Canons de pistolet et canons de canon : Il s'agit d'un exemple typique d'usinage de trous profonds. Non seulement l'usinage de trous profonds est nécessaire, mais un rayage ultérieur est également nécessaire (avec des outils pour trous profonds modifiés ou utilisés conjointement avec d'autres équipements). Une concentricité et une rectitude absolues de l'alésage intérieur sont nécessaires pour assurer la stabilité balistique, garantie par des outils pour trous profonds de haute précision.
Boîtiers de projectiles et de missiles : les outils pour trous profonds sont utilisés pour usiner des boîtiers creux ou des trous de montage de fusibles internes.
Arbres de propulsion de torpilles : des outils spécialisés pour trous profonds sont utilisés pour usiner des arbres longs pour les armes sous-marines.
Rouleaux de guidage et rouleaux de plaque d'impression : pour obtenir un équilibre dynamique à des vitesses élevées, ces longs rouleaux doivent généralement être usinés dans des structures creuses. Les outils pour trous profonds sont utilisés pour usiner des trous longs, étroits et profonds, garantissant une épaisseur de paroi uniforme.
Les équipements de ces industries nécessitent un fonctionnement à grande vitesse, ce qui impose des exigences élevées en matière d'équilibre dynamique des composants des rouleaux, et les outils pour trous profonds sont cruciaux pour l'usinage des rouleaux creux.