Usiner aluminium 6061 : paramètres CNC (vitesse, avance, outils)

Fraise 2 dents — rainurage et poches

Gorge très large = copeaux volumineux évacués facilement. Passage obligé pour les poches profondes (ap > 1×D) et le rainurage plein. Hélice 40–45° pour pousser le copeau vers le haut.

Fraise 3 dents — usage général

Compromis productivité/évacuation. Bon choix pour le contournage, l'ébauche de faces et les poches modérées (ap ≤ 1,5×D). Carbure non revêtu poli ou revêtement ZrN uniquement.

Revêtement : non revêtu, ZrN ou DLC

Non revêtu carbure poli : idéal en finition, arête vive, aucune affinité chimique. ZrN (zirconium nitrure) : protège l'arête tout en restant compatible alu. DLC : le meilleur pour l'alu, plus cher. Jamais TiN ni TiAlN.

Plaquette K10–K20 en tournage

Grade K (céramique liée carbure, sans cobalt apparent) ou plaquette carbure grade fin arête polie. Brise-copeau alu obligatoire pour fragmenter les copeaux longs. Rayon de bec 0,4 mm finition, 0,8–1,2 mm ébauche.

⚠ Outil revêtu TiN → collage immédiat

Le TiN a une forte affinité chimique avec l'aluminium. À chaud, l'aluminium fondu s'accroche au revêtement et forme une arête rapportée (BUE). La fraise ressort du coup plus grosse que son diamètre nominal : état de surface catastrophique, cote hors-tolérance.

Correction : Non revêtu (carbure poli), ZrN ou DLC pour l'aluminium. Jamais TiN, jamais TiAlN en alu (légèrement moins mauvais mais toujours risqué en finition).

⚠ Avance trop faible → copeaux collants

En dessous de fz = 0,04 mm/dent, les copeaux deviennent trop fins et trop chauds. Ils n'ont plus assez d'énergie cinétique pour s'éjecter — ils se re-soudent à l'arête. Le phénomène s'emballe : l'outil plein de matière finit par casser ou rayer la pièce en profondeur.

Correction : Maintenir fz ≥ 0,05 mm/dent en fraisage. Si la broche ne monte pas assez en tr/min, réduire Vc plutôt que fz. Un copeau qui part = un outil propre.

⚠ Mauvaise évacuation — re-coupe dans les poches

L'aluminium produit des copeaux longs et volumineux (coefficient de dilatation copeau élevé). Dans une poche profonde, les copeaux non évacués sont re-coupés : ils polluent l'arête, génèrent de la chaleur supplémentaire et dégradent l'état de surface.

Correction : Arrosage en pression ou air soufflé fort (≥ 6 bar). Programmer des retraits périodiques en poche profonde (ap > 1,5×D). Fraises à 2–3 dents pour des gorges plus larges.

⚠ Plongée verticale directe

La plupart des fraises carbure 3–4Z ne coupent pas au centre — l'arête terminale ne tranche pas, elle pousse. Une plongée axiale pleine matière surcharge l'arête centrale, chauffe localement, et casse l'outil dans les premières secondes.

Correction : Toujours entrer en matière par rampe ou interpolation hélicoïdale. Angle de rampe : 2–5° selon diamètre et profondeur. Exception : fraises 2Z avec arête centrale coupante conçues pour la plongée.

⚠ Vc trop basse — copeaux longs et gênants

En dessous de 200 m/min sur alu 6061, les copeaux ne se fragmentent plus. Ils s'enroulent autour de la fraise, créent un embouteillage, et la contraignent mécaniquement. Risque d'arrachement de surface ou de déviation d'outil en fraisage de profil.

Correction : Monter à Vc ≥ 300 m/min dès que la broche le permet. Si la machine est limitée (broche < 8 000 tr/min), réduire le diamètre d'outil plutôt que la vitesse.

✓ Soufflage air + émulsion légère

Une émulsion à 5–8 % suffit pour l'alu 6061. Son rôle est avant tout l'évacuation copeau, pas le refroidissement. Air soufflé seul acceptable si pression ≥ 6 bar et copeaux courts. Éviter l'arrosage en jet direct sur la pièce chaude — le choc thermique déforme les pièces minces.

✓ Usinage en concordance (avalant)

L'épaisseur de copeau est maximale en entrée et nulle en sortie. L'outil tranche net et évacue le copeau vers l'extérieur. En opposition, le copeau fin en entrée frotte et chauffe — BUE garanti sur alu. Toujours usiner en concordance, sauf en dressage de faces brutes.

✓ Trajectoires fluides sans arrêt

Un outil qui s'arrête en matière surchauffe localement et colle. Programmer des trajectoires continues avec transitions en G02/G03. En stratégie de poche, préférer les spirales aux zig-zag avec inversions. Le CAM "garde l'outil en mouvement" en permanence.

✓ Fraise 2 dents en rainurage, 3 dents en général

2 dents pour le rainurage et les poches profondes : gorge large = copeau qui part. 3 dents pour le contournage et l'ébauche de face : meilleure stabilité et productivité. 4 dents et plus : réservé à la finition légère (ap < 0,3 mm). En-dessus, les gorges se bouchent.