L’alumine fondue brune (BFA) est l’une des matières premières les plus courantes et les plus importantes utilisées dans la fabrication des disques de coupe renforcés liés à la résine .
Pourquoi l’alumine fondue brune est idéale pour les disques de coupe
Le BFA possède une combinaison unique de propriétés physiques et chimiques qui le rendent exceptionnellement bien adapté au travail exigeant de la découpe :
Dureté élevée (Knoop ~2000) :
Le BFA est plus dur que la plupart des métaux courants (comme l’acier, l’acier inoxydable, le fer) mais moins dur que certains matériaux spéciaux comme le carbure de tungstène ou la céramique.
Cela permet aux grains abrasifs de pénétrer efficacement dans la pièce et d’en extraire la matière.
Haute ténacité et propriété d’auto-affûtage :
C’est là son principal avantage. Les grains de BFA sont résistants , ce qui signifie qu’ils peuvent supporter les chocs et la pression mécaniques importants rencontrés lors de la coupe sans se briser prématurément.
À mesure que le grain s’use, il se fracture le long de ses joints de grains, révélant de nouvelles arêtes de coupe affûtées. Ce processus d’« auto-affûtage » contribue à maintenir la vitesse et l’efficacité de coupe du disque tout au long de sa durée de vie.
Structure cristalline nette et massive :
Les cristaux BFA ont une forme angulaire et massive. Cette géométrie leur confère des arêtes et des pointes robustes, idéales pour une taille agressive, contrairement aux grains arrondis qui se prêtent mieux au polissage.
Bonne stabilité chimique :
Il est inerte et ne réagit pas chimiquement avec les métaux à découper ni avec le système de liaison à base de résine aux températures générées lors de la découpe. Ceci garantit des performances constantes et prévisibles.
Le rôle du BFA dans la « recette » du disque de coupe
Un disque de coupe n’est pas un simple abrasif. C’est un matériau composite, et le BFA en est le principal composant abrasif.
Grain abrasif (BFA) : Il représente généralement 60 à 75 % du volume du disque. Il s’agit des « dents » du disque.
Renforcement : Des couches de maille en fibre de verre sont intégrées au disque pour lui conférer une résistance à la traction essentielle, empêchant ainsi son éclatement sous des vitesses de rotation élevées.
Système de liaison (résine) : Une résine thermodurcissable (comme la résine phénolique) lie les grains abrasifs et le renfort. La formulation de cette résine est essentielle : elle doit être suffisamment résistante pour maintenir les grains, mais aussi s’user de façon contrôlée afin de révéler de nouveaux grains tranchants au fur et à mesure de l’utilisation du disque (cette caractéristique est appelée « dureté » ou degré de liaison).
Comparaison avec d’autres abrasifs dans les disques de coupe
Bien que le BFA soit le produit le plus couramment utilisé, d’autres abrasifs sont employés pour des applications spécifiques :
| Type abrasif | Caractéristiques clés | Utilisation typique dans les disques de coupe |
|---|---|---|
| Alumine fondue brune (BFA) | La référence. Un excellent équilibre entre dureté, ténacité et coût. | Découpe générale de l’acier, du fer, de l’acier inoxydable (avec liant approprié) et d’autres métaux ferreux. |
| Alumine fondue blanche (WFA) | Plus dur mais plus cassant que le BFA. Produit des fractures plus nettes. | Moins courant pour les travaux de coupe intensifs. Parfois utilisé dans des mélanges pour des disques spécifiques en acier inoxydable ou en acier allié, où un grain plus tranchant et moins dur est préférable. |
| Alumine de zircone (ZA) | Abrasif de qualité supérieure. D’une robustesse et d’une résistance à l’usure exceptionnelles. Son mécanisme d’usure par « sous-fracturation » lui permet de conserver son tranchant plus longtemps. | Disques haute performance et grande endurance. Utilisés pour la découpe d’alliages durs, d’acier inoxydable et dans les applications exigeant une durée de vie prolongée et des vitesses de coupe élevées. Souvent mélangés à du BFA. |
| Carbure de silicium (SiC) | Très dur et tranchant, mais plus cassant (friable) que l’alumine. | Principalement utilisé pour la découpe de matériaux non ferreux comme l’aluminium, le cuivre, le laiton, la pierre et le béton. Il ne convient pas à l’acier car il réagit chimiquement avec le fer à haute température. |