Comment sélectionner une lame de scie à ruban pour une productivité maximale

Face à trop de choix dans le choix d'une lame de scie à ruban ? Pour les fabricants de métaux, comprendre quelques concepts clés et suivre quelques conseils de sélection peut aider à réduire les choix à une poignée de lames pour gérer la plupart des applications. Getty Images

Note de l'éditeur : cet article fait suite à "Comment sélectionner une scie à ruban horizontale pour une productivité maximale".

Dans un monde parfait, les opérateurs de scie auraient une multitude de lames pour chaque scie, leur permettant de sélectionner la lame optimale pour chaque tube ou tuyau qu'ils coupent. Dans le monde réel, les opérateurs ont généralement une seule lame de scie avec laquelle ils coupent tout, des tubes en acier doux à paroi mince aux barres en acier inoxydable.

Bien qu'aucune lame ne soit parfaite pour chaque application, la prise en compte de quelques facteurs peut vous aider à réduire vos choix de centaines à une douzaine environ.

Avant de commencer, voici un bref cours sur la terminologie des lames de scie à ruban, dérivé du Guide to Band Sawing, publié par LENOX® (voirFigure 1):

Dos de lame : Le corps de la lame qui n'inclut pas la dent.

Épaisseur : La dimension d'un côté à l'autre de la lame.

Largeur : la dimension nominale d'une lame de scie, mesurée de la pointe de la dent à l'arrière de la bande ; également appelé hauteur.

Jeu : Le décalage des dents, à droite et à gauche du centre, qui fournit un dégagement pour que la lame se déplace à travers le trait de scie.

Pas de dent : La distance entre la pointe d'une dent et la pointe de la dent suivante.

Dents par pouce (TPI) : Le nombre de dents par pouce mesuré d'un œsophage à l'autre.

Figure 1

Gosier : La zone incurvée à la base de la dent ; la profondeur de l'oesophage est la distance entre la pointe de la dent et le fond de l'oesophage.

Face de la dent : La surface de la dent sur laquelle la puce est formée.

Les scies à ruban ont des spécifications strictes pour la longueur, l'épaisseur et la largeur de la lame. Ces chiffres sont conformes aux spécifications de l'industrie et sont essentiellement non négociables. La taille et l'espacement des roues de bande déterminent la longueur de la lame, tandis que les écarts entre les guides latéraux ou les roulements à rouleaux (ou les deux, selon la machine) déterminent l'épaisseur. Une lame trop épaisse ne passe pas librement dans les guides latéraux ou les roulements à rouleaux. Une lame trop fine n'est pas maintenue solidement par les rouleaux de guidage, ce qui, entre autres problèmes, peut entraîner des vibrations et une qualité de coupe réduite. Les vibrations sont faciles à détecter car elles provoquent un bruit de claquement.

Dans un ensemble donné de conditions de coupe, la lame la plus large fournit généralement la coupe la plus droite. Cette directive est basée sur la relation directe entre la largeur de la lame et la résistance du faisceau de la lame. En règle générale, à mesure que la résistance du faisceau augmente, la qualité de coupe s'améliore.

Enfin, les matériaux à partir desquels la lame est construite affectent ses capacités.

Les lames bimétalliques se composent de deux pièces : un bord en acier rapide soudé à un support en acier allié trempé résistant à la fatigue. Les dents en acier rapide présentent une combinaison supérieure de résistance à l'usure et à la rupture, ou ténacité, à des températures de zone de coupe allant jusqu'à 1 100 degrés F. Les lames bimétalliques sont utilisées dans le plus large éventail d'applications, y compris la fabrication de métaux. Ces lames sont même capables de couper des matériaux relativement durs jusqu'à Rockwell C 40/45.

Les lames à pointe de carbure, qui peuvent couper jusqu'à Rockwell C 60/62, sont construites en ayant des dents ensachées formées dans le matériau de support. Le carbure est ensuite soudé dans les poches et meulé pour former. Les applications typiques de ce type de lame incluent les matériaux aérospatiaux courants tels que les superalliages à base de nickel et de titane. Dans une configuration de type serti, les dents en carbure sont rectifiées au ras du matériau de support, façonnées, puis serties.

Selon l'application et la scie à ruban, une lame à pointe de carbure peut fournir une coupe plus rapide, réduire les temps d'arrêt pour les changements de lame et améliorer la finition de coupe par rapport aux lames bimétalliques.

Figure 2

La forme des dents est la considération suivante. La forme détermine l'efficacité de coupe, la qualité de coupe, la capacité de transport de copeaux et la durée de vie de la lame. Les dents sont disponibles en plusieurs formes (voirFigure 2).

La décision suivante concerne le jeu de dents, qui est l'angle auquel les dents sont décalées par rapport au support. Le jeu de dents affecte la formation des copeaux et les performances de coupe globales, en particulier dans les applications de pincement.

Une lame de racleur a une séquence de dents impaires avec un angle de réglage uniforme. Une séquence de base à trois dents est gauche, droite et droite, ou non réglée. La dent droite est la dent du rabot.

Le motif de racleur dans une séquence de cinq dents (gauche, droite, gauche, droite, droite) avec un angle de réglage uniforme aide à optimiser l'efficacité de coupe et la finition de surface.

Une autre option de raker est un motif avec des angles et des amplitudes variables ; en plus de réduire les vibrations et le bruit, un motif variable améliore les performances de la lame dans les matériaux les plus sujets à l'écrouissage.

Un jeu de dents alternées a des dents à gauche et à droite mais pas de dent de racleur.

Un double suppléant plus racleur a une séquence de cinq dents : gauche, droite, gauche, droite, droite.

Une lame ondulée a des dents gauches et droites alternées à un pas constant. Ce modèle est généralement réglé sur un pas fin qui réduit le bruit, les vibrations et les bavures lors de la coupe d'applications minces et interrompues (telles que des tubes).

Un autre aspect concernant l'ensemble est le choix d'un ensemble à un niveau ou d'un ensemble à deux niveaux. L'ensemble à un niveau fait référence à une géométrie de lame qui a une seule hauteur de dent constante. Chaque dent est pliée dans une position cohérente. L'ensemble à deux niveaux est une géométrie qui a deux hauteurs de dents. La variation des hauteurs et des grandeurs définies crée une variété de plans de coupe.

Les considérations finales sont le pitch et le TPI. La terminologie est simple : un TPI de 4 équivaut à un pas de 0,25 pouce. L'augmentation du TPI ou la diminution du pas produit une coupe de plus en plus douce. Cependant, cela ne signifie pas qu'un pas fin est idéal pour chaque coupe.

Lorsque chaque dent de la lame rencontre le matériau, elle crée un éclat le long du plan de cisaillement tant que le matériau est large. Ce copeau s'accumule dans le gosier de la dent, puis tombe lorsque la dent sort du matériau. Plus le TPI est élevé, plus la taille de la dent individuelle est petite et, par conséquent, plus l'oesophage est petit. Plus l'oesophage est petit, moins il y a de place pour la puce. Si le copeau dépasse l'arcade, cela augmentera la résistance à la coupe, chargera la machine et endommagera la lame. Le creux optimal est juste assez grand pour contenir le matériau accumulé pendant la coupe.

Pour couper des tubes ou des tuyaux en faisceaux, le pas recommandé est un pas plus grossier que le pas idéal pour un seul tube ou tuyau.

Ebony Goldsmith est directeur de bureau et auteur pour KAAST Machine Tools Inc., 3 Merion Terrace, Aldan, PA 19018, 610-441-7317, [email protected], kaast-usa.com.