Pourquoi GJS remplace aciers moulés en vilebrequins
La GJS-400 combine Rm 400 MPa + allongement 15 % (proche acier moulé) + coût bas (~50 % moins cher qu'acier moulé en tonnage) + excellente coulabilité (formes complexes en fonderie) + amortissement vibrationsmodéré (graphite sphéroïdal moins efficace que lamellaire mais présent). Sweet spot industrie automobile : vilebrequins moteurs thermiques 4 cylindres essence/diesel, bielles, moyeux. La densité 7,1 g/cm³ vs 7,8 acier = ~10 % allègement. Pour Rm élevée → GJS-500/600. Pour amortissement maximal → GJL-250.
Paramètres de coupe
Opération
Vc (m/min)
f / fz
ap / ae
Note
Tournage ébauche
100 - 150
0,15 - 0,30 mm/tr
ap 2 - 5 mm
Carbure K20-K25 TiCN — sec — première passe sous croûte
Tournage finition
120 - 180
0,08 - 0,20 mm/tr
ap 0,3 - 1,0 mm
Carbure K10 TiN — sec — Ra 1,6 µm
Tournage CBN finition
350 - 600
0,05 - 0,15 mm/tr
ap 0,2 - 0,5 mm
CBN — productivité × 3 — pièce sans porosités
Surfaçage tête à plaquettes
120 - 200
0,10 - 0,20 mm/dt
ae 60-80 % D · ap 1-3 mm
Plaquettes K15-K20 — sec
Fraisage ébauche
80 - 150
0,08 - 0,18 mm/dt
ae 40-60 % D · ap 2-5 mm
Fraise 4 dents K20 — sec
Fraisage finition
100 - 180
0,05 - 0,12 mm/dt
ae 10-30 % D · ap 0,3-1 mm
Carbure K10-K15 TiN — Ra 1,6 µm
Perçage
40 - 80
0,15 - 0,30 mm/tr
—
Foret carbure K — sec ou air soufflé
ATTENTION
Quatre règles intangibles GJS-400
(1) USINAGE À SEC obligatoire— le carbure fissure sous le choc thermique d'un arrosage liquide ; les copeaux courts et continus de cette fonte ductile s'évacuent d'ailleurs très bien à sec, sans besoin de lubrification. Air soufflé ou MQL acceptés. (2) Croûte fonderie 2-4 mm abrasive: première passe ap > 4 mm Vc -25 % plaquette K25 brise-copeau fermé, puis carbure K10-K15 finition Vc nominal. (3) Aspiration FFP2 obligatoire — poussière silicogène (silice cristalline cancérogène 1A CIRC). (4) Carbure K15-K25 TiCN (plus tenace que K10 fonte grise — copeaux GJS plus exigeants). Géométrie positive +5° à +10° avec brise-copeau fermé pour fragmenter copeaux continus. Pour productivité × 3 finition → CBN Vc 350-600 m/min (machine rigide, pièce sans porosités).
INFO
Famille GJS-400/500/600/700 — choix selon Rm vs ductilité
GJS-400-15 (Rm 400, A 15 %, ~95 % machinabilité) : pièces ductiles standard (capots, couvercles, corps pompe). GJS-500-7 (Rm 500, A 7 %, ~120 % surprenant car matrice plus homogène) : carter moteur, engrenages légers, bras suspension. GJS-600-3(Rm 600, A 3 %, ~75-80 %) : vilebrequins moteurs essence/diesel, arbres à cames. GJS-700-2(Rm 700, A 2 %, ~60 %) : pièces très chargées + traitement thermique possible. Choixselon contrainte : ductilité priorité → GJS-400 ; Rm + usinabilité équilibre → GJS-500 ; charge cyclique élevée → GJS-600.
ap = 0,8 mm — usinage à sec (éviter choc thermique)
Résultat
Ra 1,6 µm — Ø80H7 ±0,015 mm — état surface régulier
📄 OUTIL ATELIER — PDF À IMPRIMER
Mémo Atelier CNC — Paramètres de coupe par matière
Vc, fz, Ra pour 14 matières (acier, inox, alu, titane, Inconel, fonte, bronze, plastiques techniques...) + classification ISO P/M/K/N/S/H + 9 formules essentielles + checklist lancement 16 points + checklist changement de série 6 points. 4 pages, format A4, à imprimer et garder près de la machine.
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Questions fréquentes
Sources et références
EN 1563 — Fonderie. Fontes à graphite sphéroïdal.
ISO 1083 — Fonte à graphite sphéroïdal. Classification.