Les géométries possibles d'un foret HSS

# Les géométries possibles d'un foret HSS 

Les forets en acier rapide (HSS) sont un outil incontournable pour percer une grande variété de matériaux, du bois aux métaux durs comme l'acier inoxydable ou les alliages de titane. La géométrie des forets HSS joue un rôle crucial dans leur performance, car les différents angles et caractéristiques influencent directement la qualité du perçage, la durée de vie de l'outil et le type de matériaux qu'il peut percer efficacement. Cet article explore les diverses géométries disponibles pour les forets HSS, notamment les angles de pointe, les angles d'hélice et les modifications spéciales, en soulignant leur importance et leur utilisation optimale. 

L’angle de pointe

L'angle de pointe est probablement le paramètre le plus important d'un foret. Il désigne l'angle entre les deux lèvres du foret au niveau de sa pointe, et il détermine l'agressivité du perçage et l'efficacité de l'enlèvement de matière. 
Les deux angles de pointe les plus couramment utilisés dans les forets HSS sont 118° et 135°, chacun étant adapté à des matériaux et des conditions spécifiques : 

• 118° : Cet angle est le standard pour les forets à usage général. Il est plus aigu, ce qui signifie que le foret pénètre plus rapidement et enlève plus de matière par rotation, ce qui le rend idéal pour les matériaux plus tendres comme l'aluminium, le bois et certains plastiques. Cependant, cet angle peut provoquer une « marche » du foret, c'est-à-dire un déplacement de la pointe du foret lorsqu'elle entre en contact avec des surfaces plus dures ou lisses. Pour éviter ce phénomène, il est souvent recommandé d'utiliser un poinçon pour centrer le trou avant de percer.

• 135° : Cet angle est plus plat et convient mieux aux matériaux plus durs, comme l'acier inoxydable et d'autres alliages métalliques. Un angle plus large répartit la pression de perçage sur une plus grande surface, réduisant ainsi l'usure de l'outil et permettant un perçage plus doux et plus contrôlé. L'inconvénient est que les forets avec cet angle peuvent avoir du mal à pénétrer rapidement le matériau, nécessitant souvent un pointage préalable pour éviter les déplacements. Cependant, cette géométrie offre une meilleure longévité et est souvent accompagnée d'une pointe "split" pour améliorer l'auto-centrage et réduire l'effort nécessaire pour percer.

L’angle d’hélice

L'angle d'hélice, également appelé l'angle de spirale, détermine l'inclinaison des rainures du foret, qui servent à l'évacuation des copeaux lors du perçage. Cet angle varie généralement entre 30° et 40° sur les forets standards, mais peut être ajusté en fonction du matériau à percer.

Angle d'hélice standard (30-40°) : cet angle est idéal pour les matériaux ferreux comme l'acier doux. Il permet une bonne évacuation des copeaux tout en maintenant une rigidité suffisante pour supporter la pression de perçage. 

Angle d'hélice élevé (au-delà de 40°) : un angle d'hélice plus élevé est souvent utilisé pour percer des matériaux plus tendres, tels que l'aluminium ou les plastiques, où l'évacuation rapide des copeaux est cruciale pour éviter le bourrage dans la rainure du foret. Cet angle est également utilisé pour les perçages plus profonds, car il permet de maintenir les copeaux éloignés de la zone de perçage.

Angle d'hélice faible (en dessous de 30°) : inversement, pour les matériaux très durs ou cassants, comme la fonte, un angle d'hélice plus faible est souvent préféré. Cela empêche les copeaux d'être trop volumineux et d'endommager la pièce, tout en conservant la rigidité du foret.

La pointe fendue ("split point")

Les forets HSS peuvent être équipés d'une pointe fendue, une géométrie supplémentaire qui améliore l'auto-centrage du foret. Cette géométrie réduit la pression axiale nécessaire pour initier le perçage, ce qui est particulièrement utile pour les matériaux durs et glissants. Les forets avec pointe fendue sont souvent utilisés pour les perçages dans des aciers inoxydables et d'autres matériaux à haute résistance, car ils minimisent les risques de déviation et prolongent la durée de vie du foret.

Géométrie des flûtes

Les flûtes du foret, c'est-à-dire les rainures qui longent la tige, jouent un rôle essentiel dans l'évacuation des copeaux et la réduction de la chaleur. Une géométrie spéciale, les flûtes paraboliques, est souvent employée pour les perçages profonds.

Flûte standard : Les flûtes droites ou hélicoïdales sont la norme pour la plupart des forets HSS, permettant une évacuation correcte des copeaux lors de perçages de faible à moyenne profondeur.

Flûte parabolique : Cette géométrie est couramment utilisée pour les perçages profonds, car elle permet d'évacuer les copeaux plus efficacement sans bourrage. Cela est particulièrement important lors du perçage de trous profonds dans des matériaux métalliques durs, car l'accumulation de copeaux peut provoquer une surchauffe et réduire la durée de vie de l'outil

Angles de dégagement et d'attaque

Outre les angles de pointe et d'hélice, les angles de dégagement et d'attaque sont également cruciaux pour le bon fonctionnement d'un foret HSS. Ces angles influencent l'efficacité du tranchant du foret et son comportement en termes de frottement et d'usure.

Angle de dégagement : Il s'agit de l'angle formé par la surface arrière du tranchant du foret et la surface de la pièce à usiner. Un angle de dégagement approprié réduit le frottement entre le foret et la pièce, minimisant ainsi l'usure. Un angle trop faible peut augmenter le frottement et endommager rapidement le foret, tandis qu'un angle trop important pourrait affaiblir le tranchant.

Angle d'attaque : L'angle d'attaque est celui auquel la lèvre du foret coupe le matériau. Un angle d'attaque plus grand permet un enlèvement de matière plus agressif, mais au prix d'une usure plus rapide. Un angle d'attaque réduit permet un contrôle plus fin et est généralement préféré pour les matériaux durs

La géométrie des forets HSS, avec ses différentes variantes d'angles de pointe, d'hélice et de flûtes, offre une grande flexibilité pour s'adapter à une large gamme de matériaux et de situations de perçage. Les forets à 118° sont parfaits pour des applications générales sur des matériaux tendres, tandis que les forets à 135° avec une pointe fendue sont essentiels pour percer des matériaux plus durs. L'optimisation de l'angle d'hélice et de la géométrie des flûtes permet également de gérer efficacement les copeaux et la chaleur, augmentant ainsi la productivité et la durée de vie des outils. Le choix de la bonne géométrie pour un foret HSS est donc une étape clé pour obtenir des résultats optimaux en termes de qualité de perçage et de durabilité des outils.