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Dans les processus modernes d'usinage CNC, le système de refroidissement affecte non seulement la durée de vie des outils, mais impacte également directement l'efficacité de l'usinage, la qualité de la surface des pièces et les coûts de production. Actuellement, le refroidissement par passage à travers la broche et le refroidissement externe sont les deux méthodes de refroidissement les plus courantes pour les centres d'usinage vertical. De nombreux clients demandent lors de l'achat de VMC850, VMC1160, VMC1275, VMC1580 et autres centres d'usinage : « Quelle est la différence entre le refroidissement par passage à travers la broche et le refroidissement externe ? Lequel convient le mieux à mes besoins d'usinage ? »
En fait, les deux méthodes de refroidissement ont leurs avantages, et il n'y a pas de supériorité absolue ; la clé dépend du matériau à usiner, du procédé et du budget de l'entreprise. Cet article fournira une comparaison détaillée sous plusieurs aspects tels que le principe de fonctionnement, l'effet d'usinage, les industries applicables et l'investissement en coûts pour vous aider à choisir la solution de refroidissement la mieux adaptée à vos besoins.
Le refroidissement par passage à travers la broche, également appelé refroidissement central de la broche, délivre le liquide de refroidissement via une pompe haute pression à l'intérieur de la broche, puis le pulvérise directement à travers le trou central de l'outil vers la zone de coupe. Contrairement à la pulvérisation externe traditionnelle, le refroidissement par passage à travers la broche permet au liquide de refroidissement d'atteindre directement la pointe de l'outil, assurant un refroidissement continu et stable même lors de perçages profonds ou d'usinages de cavités complexes. Actuellement, de nombreux centres d'usinage verticaux haut de gamme sont équipés de systèmes de refroidissement par passage à travers la broche haute pression de 30Bar, 50Bar, voire 70Bar pour améliorer l'efficacité d'usinage et la durée de vie des outils.
Le refroidissement externe est la méthode de refroidissement la plus traditionnelle et la plus largement utilisée. Le liquide de refroidissement est pulvérisé de manière externe sur la zone d'usinage via des buses installées autour de la broche ou à l'intérieur du centre d'usinage. Le système de refroidissement externe a une structure simple, un coût faible et un entretien facile, ce qui en fait la configuration standard pour la grande majorité des centres d'usinage ordinaires. Pour le fraisage général, l'usinage plan et l'usinage de trous peu profonds, le refroidissement externe répond pleinement aux besoins de production quotidiens.
La plus grande différence entre les deux méthodes de refroidissement réside dans la position où le liquide de refroidissement atteint l'outil.
L'alimentation interne en liquide de refroidissement délivre le liquide directement au centre de l'outil via la broche, permettant au liquide de refroidissement de cibler précisément le point de coupe.
Le refroidissement externe repose sur des buses externes pour pulvériser le liquide de refroidissement, et la direction de pulvérisation est influencée par la position de l'outil, la forme de la pièce et l'angle de coupe.
Par conséquent, dans l'usinage général, la différence entre les deux n'est pas évidente ; cependant, dans le perçage profond, l'usinage à grande vitesse et l'usinage de cavités complexes, l'alimentation interne en liquide de refroidissement montre des avantages plus significatifs.
Puisque le liquide de refroidissement agit directement sur la pointe de l'outil, il peut rapidement évacuer la chaleur de coupe et réduire la température de l'outil.
Même lors de l'usinage de trous profonds, il assure un flux continu de liquide de refroidissement dans la zone d'usinage.
Pendant l'usinage, plus la température de l'outil est basse, plus le taux d'usure est lent.
L'alimentation interne en liquide de refroidissement réduit efficacement l'usure thermique et l'écaillage de l'outil, prolongeant ainsi sa durée de vie et réduisant les coûts liés aux outils.
Cela est particulièrement important pour les outils en carbure et l'usinage à grande vitesse.
En raison de la réduction de la température de coupe, la vitesse de coupe et l'avance peuvent être augmentées de manière appropriée.
Surtout lors des processus d'usinage continus, l'équipement peut maintenir un état d'usinage stable, réduisant les temps d'arrêt pour les changements d'outil.
Pour les entreprises de production en série, la productivité globale peut être significativement améliorée.
Le liquide de refroidissement haute pression non seulement refroidit, mais évacue également rapidement les copeaux de la zone d'usinage.
Cela est particulièrement efficace dans le perçage de trous profonds, le taraudage et l'usinage de trous borgnes pour éviter le colmatage des copeaux et la casse des outils.
Avec le développement de l'usinage sans opérateur, de plus en plus d'entreprises adoptent des changeurs d'outils automatiques et des lignes de production automatisées.
L'alimentation en eau centrale peut réduire le nettoyage manuel des copeaux et améliorer la stabilité de la production automatisée.
Bien que l'avantage de l'alimentation interne en liquide de refroidissement soit évident, le refroidissement externe possède également de nombreuses caractéristiques irremplaçables.
Le refroidissement externe ne nécessite pas d'équipements d'alimentation interne en liquide de refroidissement haute pression, ni de porte-outils spéciaux ou d'outils à liquide interne.
Le coût d'acquisition de l'équipement est plus bas, ce qui le rend adapté aux entreprises disposant de budgets limités.
L'ensemble du système de refroidissement a une structure simple.
Les buses sont faciles à nettoyer en cas d'obstruction, et les pièces de rechange sont peu coûteuses.
La charge de travail de maintenance quotidienne est relativement faible.
Pour le fraisage de face ordinaire, l'usinage de contour, la rainure et d'autres processus, le refroidissement externe peut pleinement répondre aux exigences d'usinage.
Si la profondeur d'usinage n'est pas grande, la différence d'effets d'usinage entre les deux méthodes de refroidissement n'est pas particulièrement significative.
La grande majorité des centres d'usinage verticaux ordinaires, des machines de gravure et de fraisage, ainsi que des centres de perçage et de taraudage utilisent des systèmes de refroidissement externes.
Lors de l'usinage de pièces courantes telles que l'acier, l'aluminium et la fonte, un bon effet de refroidissement peut être obtenu.
Si l'entreprise effectue principalement les usinages suivants :
Perçage de trous profonds
Perçage à grande vitesse
Usinage de cavités profondes de moules
Usinage de l'acier inoxydable
Usinage d'alliage de titane
Usinage d'alliage haute température
Production automatisée à grande échelle
Il est recommandé de privilégier la sélection d'un système de sortie d'eau central.
Si l'entreprise se concentre principalement sur :
Usinage de pièces générales
Fraisage de surface
Rainurage
Usinage de l'aluminium
Usinage général de l'acier
Traitement en petites séries
Choisir un système de refroidissement externe peut répondre aux besoins de production tout en contrôlant efficacement les coûts d'acquisition des équipements.
Les pressions de sortie d'eau centrale courantes sur le marché incluent actuellement :
30Bar : Convient pour le perçage et le fraisage général, c'est la configuration courante pour la plupart des entreprises de fabrication.
50Bar : Capacité d'évacuation des copeaux plus forte, adaptée à l'usinage de trous profonds et à la production en série continue.
70Bar : Principalement utilisé dans les industries de traitement haut de gamme telles que l'aérospatiale, les pièces automobiles et les moules de précision, capable de répondre à des exigences de traitement plus élevées en termes d'efficacité et de précision.
Les centres d'usinage verticaux FULUCNC peuvent fournir différentes options d'alimentation en liquide de refroidissement telles que 30Bar, 50Bar et 70Bar selon les besoins réels de traitement des clients, répondant aux exigences d'application de différentes industries.
Lors de la sélection, les entreprises peuvent prendre en compte de manière globale les aspects suivants :
Matériaux de traitement : Les pièces en acier ordinaire et en aluminium peuvent choisir le refroidissement externe ; l'acier inoxydable, les alliages à haute température et d'autres matériaux difficiles à usiner conviennent mieux au liquide de refroidissement par broche traversante.
Technologie de traitement : Les trous peu profonds et l'usinage de surface conviennent au refroidissement externe ; pour les trous profonds, les trous borgnes et les cavités complexes, il est recommandé de choisir un refroidissement par broche traversante.
Efficacité de production : Pour la production en série et la production automatisée, il est recommandé d'équiper un refroidissement par broche traversante afin d'améliorer l'efficacité de production et de réduire l'usure des outils.
Budget d'approvisionnement : Si le budget est limité, le refroidissement externe offre un meilleur rapport qualité-prix ; si l'on recherche une efficacité de production et une qualité d'usinage à long terme, le refroidissement par broche traversante vaut davantage l'investissement.
En tant que fabricant professionnel de centres d'usinage CNC, FULUCNC peut fournir diverses configurations de refroidissement selon les besoins de traitement des clients, y compris des systèmes de refroidissement externe standard et des systèmes de refroidissement par broche traversante haute pression à 30Bar, 50Bar, 70Bar.
Nos centres d'usinage verticaux tels que VMC850, VMC855, VMC1160, VMC1275, VMC1580 prennent tous en charge des solutions de refroidissement personnalisées et peuvent recommander la configuration d'équipement la plus adaptée en fonction des matériaux de traitement, des types de produits et des budgets des clients.
Si vous choisissez un centre d'usinage vertical et que vous n'êtes pas sûr que le refroidissement par broche traversante ou le refroidissement externe convienne mieux à votre production, veuillez contacter l'équipe technique de FULUCNC. Nous fournirons des conseils professionnels basés sur vos besoins d'usinage et développerons une solution d'usinage CNC plus rentable pour vous.
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