LE CAROTTAGE PERMET DE RÉALISER DE GROS TROUS

Moins de bruit, plus de rapidité et plus de précision

Le carottage est une méthode économique pour réaliser de gros trous dans un matériau de manière plus rapide, plus silencieuse et plus précise que le forage hélicoïdal. Cette technique consiste à prélever un fin anneau dans le matériau. Ensuite, la carotte arrive dans la chambre de forage avant d’être éliminée. Une fraise à carotter nécessite beaucoup moins de puissance qu’un foret hélicoïdal normal, surtout pour forer de gros diamètres. Cette technique de forage moins connue a-t-elle de l’avenir?

MATTHIAS ROBBE - 11 octobre 2018

CARROTAGE

Le carottage est une technique de forage spéciale avec laquelle une fraise à carotter découpe et prélève un fin anneau dans le matériau. Le surplus cylindrique qui apparaît alors et qui se retrouve dans la chambre de forage, s’appelle la carotte. Cette technique de forage est spécifiquement appliquée pour la réalisation de gros forages dans la construction en acier. En effet, elle permet de réaliser des trous rapidement dans des produits conçus pour des conditions exceptionnelles. Comparé à un forêt hélicoïdal normal à la pointe affûtée, le carottage nécessite moins de puissance lors du forage de gros diamètres. Le plus gros avantage du carottage réside dans sa découpe en douceur dans la mesure où l’on n’entame pas le matériau au centre de la fraise.

Des modèles d’entrée de gamme aux machines universelles
Nous braquons volontiers les projecteurs sur trois types de carotteuses FEIN, à savoir la KBE-30, la KBC-35 et la KBU-35. Ces outils polyvalents profitent, chacun à sa façon – compacité, flexibilité et/ou polyvalence – à l’entreprise de transformations métalliques moderne. 

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SORTES

HSS ou HM

Les fraises à carotter sont réalisées dans du métal dur (HM) ou dans du high speed steel (HSS). Le métal dur est un carbure de tung­stène, de titane, de tantale et de molybdène, fritté avec du cobalt en guise de liant. La caractéristique de ce type de matériau est qu’il résiste à de hautes températures (jusqu’à 1.000 °C). Le métal dur présente une haute élasticité et une faible dilatation thermique. Il résiste à la corrosion et conserve sa dureté élevée. L’inconvénient du HM est son prix. Le high speed steel, également appelé acier rapide, est un alliage de tungstène, de chrome et de vanadium qui conserve sa dureté jusqu’à environ 600 °C. Il est moins dur que les fraises en HM, mais il est souvent utilisé pour sa robustesse. Une fraise HSS peut résister aux chocs et convient donc mieux pour les travaux de coupe interrompus. L’acier et les autres matériaux durs sont travaillés avec des fraises HSS de type N (normal) ou H (hard). On a aussi le choix entre des fraises à carotter re­vêtues ou non de TiAIN pour de meilleures performances. Pour les matériaux tendres comme le plastique ou l’aluminium, on utilise des fraises HSS de type W (tendre). Il existe même une fraise dotée de dents en diamant.

Le plus gros avantage des fraises a carotter est la decoupe en douceur, car elles n’entament pas le materiau au centre de la fraise

Longueur et diamètre

L’offre de fraises à carotter varie de 12 à 65 mm de diamètre. Sur demande, il est possible d’obtenir de plus gros diamètres jusqu’à 120 mm en tenant compte de la puissance de la machine. Il existe des fraises à carotter courtes (30 mm) et longues (55 mm) avec des modèles pouvant aller jusqu’à 110 mm pour les plus grandes profondeurs. Une fraise à carotter ne permet pas de réaliser un trou profond. La précision et la stabilité ne le permettent pas. Les fraises à carotter servent uniquement à forer de gros diamètres rapidement et manuellement dans des profils, des plaques ou des parois en acier.

VITESSE DE COUPE

Une fraise à carotter peut fonctionner à différentes vitesses. Les vitesse de coupe sont présentées dans le tableau ci-joint en fonction de l’outil et du matériau à traiter. Le régime effectif nécessaire est, entre autres, déterminé par le diamètre et calculé selon cette formule.
Exemple: dans l’inox 304, on peut travailler à une vitesse de coupe de 25 m avec une fraise à carotter HM de 30 mm à 265 tours. Dans de l’acier de construction avec une résistance à la traction jusqu’à 7.501 N, l’idéal est une fraise qui fonctionne à une vitesse de 45 m, à environ 475 tours.

CAROTTEUSES

Les carotteuses sont équipées d’un puissant pied magnétique pour fixer l’appareil. Cela permet de placer la machine sous un certain angle et de l’utiliser de manière mobile lors de travaux de construction en hauteur. Dans le segment inférieur, on trouve aussi des carotteuses sans pied magnétique, pour une utilisation à main levée. La plupart des carotteuses sont équipées d’une indication visuelle de la force magnétique et permettent à l’opérateur de voir si elles sont suffisantes pour le processus de forage à venir.

On peut aussi activer (ON) un aimant permanent avec une force de maintien de 100% ou le désactiver (OFF) avec une force de maintien de 0%. Certaines machines possèdent aussi une prémagnétisation, avec 30% de force de maintien. Dans certains cas, les surfaces de contact magnétiques ont la forme d’un prisme. Ainsi, elles peuvent être fixées de manière fiable sur les tubes de 80 à 250 mm de diamètre.

Alimentation

En standard, on a besoin d’une alimentation de 230 V pour entraîner l’appareil. Il existe aussi des carotteuses sans fil qui sont dotées d’une batterie avec des cellules adéquates pour les courants élevés, pour une vitesse de travail constamment élevée. Une fois que le régime est enclenché, la fraise à carotter peut découper dans le matériau.
Le principe de découpe en douceur permet d’actionner les carotteuses manuellement. Certains modèles plus puissants offrent en option un forage avec une alimentation automatique. Cette alimentation s’arrête auto­matiquement lorsque la profondeur réglée est atteinte. Les modèles récents ont un régime adaptatif pour un résultat optimal. Ici, un moteur pas à pas fiable et sans entretien régule automatiquement l’alimentation via des impulsions électriques. Cela garantit une puissance d’alimentation constante durant tout le processus de forage, une vitesse d’usinage efficace et constante dans tous les matériaux et une faible usure de forage.

Serrage de l’outil

Concernant le serrage des fraises à carotter, il existe plusieurs standards. Les arbres porte-fraise les plus courants sont Weldon ø19 mm, ø32 mm et Quick-In (Fein). La plupart des machines permettent aussi de fixer des outils avec un cône morse MK2 ou MK3. L’emmanchement de cône morse offre aussi la possi­bilité de serrer d’autres outils. A cet égard, on peut envisager des options pour combiner avec le taraudage de filet. Le mandrin classique à trois mors peut aussi être uti­lisé. Pour pou­voir utiliser des fraises à carotter avec un ‘mauvais’ emmanchement sur une machine spécifique, il existe des adaptateurs. Ainsi, on peut utiliser un mandrin normal sur une carotteuse.

VITESSE DE COUPE

DANS LA PRATIQUE

Refroidissement

Pendant le forage, de la chaleur se développe sur les arêtes de coupe. C’est pourquoi il est recommandé d’appliquer un lubrifiant de refroidissement avant et pendant l’opération à l’aide d’un aérosol. En refroidissant la fraise à carotter en interne, on augmente considérablement la longévité de l’outil. Dans certains cas, le refroidissement est géré avec une broche d’éjecteur et un ressort de manière à ce qu’après le forage, la carotte soit auto­matiquement éjectée. Une alimentation automatique de fluide réfrigérant assure un refroidissement direct près du point de forage et donc un forage propre.

Eviter l’accumulation de copeaux

Il peut arriver qu’une carotte ne soit pas éjectée après le forage, par exemple à cause d’une accumulation de copeaux dans la chambre de forage. En cas de blocage sévère, il faudra enlever la carotte manuellement.

Réaffûter

Il est possible de réaffûter une fraise à carotter, mais ce n’est généralement pas rentable dans le cas de longues réalisations. Les fraises à carotter avec uniquement des dents HM ne peuvent guère être réaffûtées. Les fraises à carotter qui ont subi des dégâts ou qui sont cassées, peuvent être raccourcies à condition qu’elles permettent toujours d’atteindre la longueur de coupe souhaitée.

ACCESSOIRES

Les fraises à carotter et les carotteuses peuvent être utilisées pour une large palette d’applications.
Avec des accessoires spéciaux comme une vis d’étau, une plaque de fixation sous vide ou un mécanisme de serrage de tuyau, ces machines peuvent aussi être utilisées dans d’autres domaines.

 

FABRICANTS

• EUROBOOR
• FEIN (INDUTOOLS)
• JEPSON
• MAKITA
• MILWAUKEE
• ROTABROACH