Étape clé avant les essais de dureté des matériaux ou les analyses métallographiques, la découpe d'échantillons vise à obtenir des échantillons de matières premières ou de pièces aux dimensions appropriées et en bon état de surface, fournissant ainsi une base fiable pour les analyses métallographiques, les essais de performance, etc. Des opérations de découpe incorrectes peuvent entraîner des problèmes tels que des fissures, des déformations et des dommages par surchauffe à la surface de l'échantillon, affectant directement la précision des résultats d'essai. Par conséquent, il est important d'accorder une attention particulière aux éléments clés suivants :
1. Sélection des lames de coupe/molette de coupe
Différents matériaux nécessitent des lames de coupe/molette de coupe adaptées :
- Pour les métaux ferreux (tels que l'acier et la fonte), on choisit généralement des lames de coupe en alumine liée à la résine, qui ont une dureté modérée et une bonne dissipation de la chaleur, et peuvent réduire les étincelles et la surchauffe pendant la coupe ;
Les métaux non ferreux (tels que le cuivre, l'aluminium et les alliages) sont tendres et adhèrent facilement à la lame. Il est donc nécessaire d'utiliser des disques/meules diamantés ou en carbure de silicium à grains fins pour éviter toute déchirure de la surface de l'échantillon ou la formation de débris résiduels.
- Pour les matériaux cassants comme la céramique et le verre, des lames de coupe/meules de coupe diamantées à haute dureté sont nécessaires et la vitesse d'avance doit être contrôlée pendant la coupe pour éviter l'écaillage de l'échantillon.
2. Importance depinces
La fonction de la pince est de fixer l'échantillon et d'assurer la stabilité pendant la coupe :
-Pour les échantillons de formes irrégulières, des pinces réglables ou des outils personnalisés doivent être utilisés pour éviter les écarts dimensionnels causés par les secousses de l'échantillon pendant la découpe ;
-Pour les pièces à parois minces et fines, des pinces flexibles ou des structures de support supplémentaires doivent être adoptées pour éviter la déformation de l'échantillon due à une force de coupe excessive ;
-La partie de contact entre la pince et l'échantillon doit être lisse pour éviter de rayer la surface de l'échantillon, ce qui pourrait affecter l'observation ultérieure.
3. Rôle du fluide de coupe
Un liquide de coupe adéquat et approprié est essentiel pour réduire les dommages :
-Effet de refroidissement : il évacue la chaleur générée lors de la coupe, empêchant ainsi l'échantillon de subir des modifications tissulaires dues à une température élevée (comme « l'ablation » de matériaux métalliques) ;
-Effet lubrifiant : il réduit la friction entre la lame de coupe et l'échantillon, diminue la rugosité de la surface et prolonge la durée de vie de la lame de coupe ;
-Effet d'élimination des copeaux : il évacue en temps opportun les copeaux générés pendant la coupe, empêchant les copeaux d'adhérer à la surface de l'échantillon ou d'obstruer la lame de coupe, ce qui peut affecter la précision de la coupe.
En général, un fluide de coupe à base d'eau (avec de bonnes performances de refroidissement, adapté aux métaux) ou un fluide de coupe à base d'huile (avec un fort pouvoir lubrifiant, adapté aux matériaux cassants) sont sélectionnés en fonction du matériau.
4. Réglage raisonnable des paramètres de coupe
Ajustez les paramètres en fonction des caractéristiques du matériau pour équilibrer l'efficacité et la qualité :
-Vitesse d'avance : Pour les matériaux de dureté élevée (tels que l'acier à haute teneur en carbone et la céramique), la vitesse d'avance doit être réduite pour éviter une surcharge de la lame de coupe ou un endommagement de l'échantillon ; pour les matériaux tendres, la vitesse d'avance peut être augmentée de manière appropriée pour améliorer l'efficacité ;
Vitesse de coupe : La vitesse linéaire de la lame doit être adaptée à la dureté du matériau. Par exemple, la vitesse linéaire couramment utilisée pour la coupe du métal est de 20 à 30 m/s, tandis que la céramique nécessite une vitesse inférieure pour réduire l'impact.
-Contrôle de la quantité d'alimentation : Grâce à la fonction de contrôle automatique X, Y, Z de l'équipement, une alimentation précise est réalisée pour éviter la fissuration de la surface de l'échantillon causée par une quantité d'alimentation excessive en une seule fois.
5. Rôle auxiliaire des fonctions d'équipement
-Le couvercle de protection transparent entièrement fermé peut non seulement isoler les débris et le bruit, mais également faciliter l'observation en temps réel de l'état de coupe et la détection rapide des anomalies ;
-L'écran tactile de 10 pouces peut définir intuitivement les paramètres de coupe et coopérer avec le système d'alimentation automatique pour réaliser des opérations standardisées et réduire les erreurs humaines ;
-L'éclairage LED améliore la clarté de l'observation, permettant un jugement rapide de la position de coupe de l'échantillon et de l'état de surface pour garantir la précision du point final de coupe.
En conclusion, la découpe d'échantillons doit concilier « précision » et « protection ». Une adéquation judicieuse des équipements, des outils et des paramètres permet de poser les bases nécessaires à la préparation ultérieure des échantillons (meulage, polissage et corrosion) et aux essais, garantissant ainsi l'authenticité et la fiabilité des résultats d'analyse des matériaux.
Date de publication : 30 juillet 2025
