Fiches pratiques · Usinage et filetage · Machines, outils et programmation

Usinabilité des matières

Notion

Facilité d'usinage d'une matière : effort, durée de vie d'outil, copeau, état de surface.

Principe

Les aciers de décolletage (11SMnPb30) et le laiton s'usinent très facilement. L'aluminium s'usine vite mais peut coller sur l'outil. L'inox austénitique s'écrouit et colle : il demande des outils affûtés et des avances suffisantes. Le titane et les superalliages (Inconel) sont difficiles : vitesses faibles, outils spécifiques. Les fontes donnent des copeaux courts mais sont abrasives. Le choix de la matière influe fortement sur le coût d'usinage.

Comprendre pas à pas

1. La situation

Un bureau d'études remplace un acier de décolletage par un inox 316L pour une pièce. Le temps d'usinage double et le coût explose. Question : qu'est-ce que l'usinabilité et comment en tenir compte ?

2. Vitesse de coupe indicative en tournage, carbure revêtu

MatièreVc (m/min)Remarques
Aluminium500 à 1 000très facile, attention à l'arête rapportée
Laiton de décolletage250 à 400copeau fragmenté
Acier de décolletage (11SMnPb30)250 à 350soufre et plomb améliorent l'usinabilité
Acier C45180 à 250
Inox 316L120 à 180écrouissage, copeaux longs
Titane40 à 80chaleur, réactivité
Inconel20 à 50superalliage, très difficile

3. L'idée

L'usinabilité exprime la facilité à usiner une matière : vitesse de coupe admissible, usure des outils, forme du copeau, état de surface. Elle varie d'un facteur 20 entre l'aluminium et les superalliages. Le choix de la matière au bureau d'études fixe donc une grande part du coût d'usinage : il doit être fait avec les méthodes.

4. Le déroulé

Constat. 316L : Vc divisée par 2, outils usés 3 fois plus vite.

Analyse. Exigence réelle : résistance à la corrosion modérée.

Décision. Inox 303 (au soufre, usinabilité améliorée) validé pour l'usage.

Résultat. Temps d'usinage −35 % par rapport au 316L.

5. Vitesse de coupe selon la matière

Comparez la vitesse de coupe indicative (m/min, milieu de plage).

6. Ce qu'il faut retenir

  • Facteur 20 d'usinabilité entre matières.
  • Le choix de la matière fixe le coût d'usinage.
  • Nuances à usinabilité améliorée quand l'usage le permet.

Mise en œuvre

Acteurs
Bureau d'études, méthodes
Durée
—
Livrables
Choix de matière intégrant le coût d'usinage
  1. Identifier matière et étatRecuit, traité, écroui.
  2. Évaluer l'impactTemps, outils, état de surface.
  3. Proposer des alternativesNuances plus usinables quand la fonction le permet.

Exemple d'application

Remplacement d'une pièce en 304 par du 303 (inox au soufre, usinable) sur une pièce non soudée et non exposée à un environnement agressif : temps d'usinage réduit de 35 %.

Points de vigilance

  • Changer la matière sans vérifier soudabilité et corrosion