Mandrins et pinces CNC — guide de sélection
Le porte-outil est le dernier maillon entre la broche et l'outil : il conditionne le TIR, la rigidité, l'équilibrage dynamique et la durée de vie outil. Ce guide compare les 6 types principaux avec leurs critères de choix.
Comparatif des types de mandrins
Mandrin 3 mors auto-centrant
Usage : Tournage série, ébauche, pièces standard
✓ Avantages
- Serrage rapide
- Universel, toutes matières
- Disponible partout
✗ Limites
- TIR variable selon usure
- Déformation pièces fines à serrage fort
Mandrin 4 mors indépendants
Usage : Pièces complexes, excentrées, prototypes, outillages
✓ Avantages
- Très haute précision après réglage
- Pièces non cylindriques
- Pièces excentrées
✗ Limites
- Réglage long (4 mors indépendants)
- Non adapté à la grande série
Pince ER (ER16 à ER50)
Usage : Fraisage précision, petits diamètres, aluminium, plastiques
✓ Avantages
- TIR constant et faible
- Serrage doux (pièces fragiles)
- Changement rapide
✗ Limites
- Plage de diamètre limitée par pince
- Couple transmissible limité
Mandrin hydraulique
Usage : Fraisage haute précision, production série, finition
✓ Avantages
- Meilleur TIR
- Amortissement vibrations
- Répétabilité élevée
✗ Limites
- Prix élevé
- Alésage fixe (un mandrin = un Ø)
Mandrin à rétrécissement (shrink fit)
Usage : Grande vitesse (HSM), 5 axes, micro-fraisage, profils complexes
✓ Avantages
- TIR le plus faible
- Excellent équilibrage dynamique
- Grande rigidité
✗ Limites
- Nécessite une station de chauffage inductif
- Alésage fixe
Mandrin Weldon (avec vis)
Usage : Fraisage lourd, ébauche, opérations à fort engagement
✓ Avantages
- Anti-glissement total (vis d'entraînement)
- Résistant aux efforts latéraux
✗ Limites
- TIR mauvais (excentricité vis)
- Vibrations en fraisage rapide
Interfaces machine (côté broche)
| Interface | Description |
|---|---|
| BT30 / BT40 / BT50 | Interface conique 7:24. Standard JIS B 6339. BT40 = usage courant. BT50 = machines lourdes. |
| HSK-A63 / HSK-E50 | Interface creuse, serrage conique + face. Rigidité supérieure, idéal HSM et 5 axes. |
| CAT40 / CAT50 | Standard américain. Similaire BT mais filetage différent. Machines Haas, Mazak (US). |
| SK30 / SK40 / SK50 | Standard DIN 69871 (ISO 7388-1). Compatible plupart centres européens. |
| Capto C5 / C6 | Interface polygonale Sandvik. Anti-rotation, répétabilité < 1 µm. Tournage-fraisage. |
Règle pratique — TIR et durée de vie outil
Un TIR de 10 µm réduit la durée de vie outil de 50%par rapport à un TIR de 3 µm. Sur un outil à 40 €/pièce en production, le surcoût d'un mandrin hydraulique (80–200 €) est amorti en quelques dizaines de pièces. Au-delà de 12 000 tr/min, un TIR > 5 µm crée des vibrations qui dégradent l'état de surface même sur matière douce.