De nombreuses pièces nécessitent des têtes de vis affleurantes pour garantir des surfaces lisses ou des ajustements serrés. Cependant, si vous percez des trous de la manière habituelle, la vis dépassera. Cela crée des problèmes : interférence avec les pièces, aspect médiocre ou joints fragiles. C'est là qu'intervient le fraisage. Il permet de dissimuler la tête de la vis, d'obtenir une surface lisse et d'améliorer l'aspect général et la sécurité de la pièce.
Une fraise lisse facilite l'assemblage et permet d'obtenir un produit final d'aspect plus professionnel. Voyons comment procéder correctement, étape par étape.
Qu'est-ce qu'un trou de lamage ?
Un trou de fraisage a une forme conique à son ouverture, créée par le perçage. Il correspond à l'angle d'une vis à tête plate. Cela permet à la vis d'affleurer la surface de la pièce ou de s'y enfoncer. Un trou de fraisage ressemble à un entonnoir. Le cône se rétrécit de la surface vers le trou percé.
Les évidements sont courants dans la tôlerie, le travail du bois et les pièces en plastique. Ils réduisent les accrochages, rendent les surfaces plus lisses et donnent un aspect plus net. Ils permettent également de répartir la pression autour de la tête de la vis.
Comment faire un trou d'évidement dans des pièces de tôle？
La réalisation d'un trou de fraisage propre et précis nécessite une planification minutieuse. Chaque étape joue un rôle dans le résultat final. Détaillons chaque étape afin d'éviter les aspérités, les défauts d'alignement et les dommages aux pièces.
Étape 1 : Choisir la bonne fraise à chambrer
Commencez par sélectionner l'angle de fraisage correct. Dans la plupart des applications américaines, les vis à tête plate utilisent un angle de 82°. Certaines applications aérospatiales ou spécialisées peuvent nécessiter un angle de 100°. En cas de doute, mesurez la tête de la vis à l'aide d'un rapporteur ou utilisez les données du fabricant.
Choisissez un morceau de matériau en fonction de votre tôle :
- Acier rapide (HSS) : Bon pour l'aluminium et l'acier doux.
- Cobalt ou carbure : Plus adapté à l'acier inoxydable ou aux alliages plus complexes.
Mais la conception a aussi son importance. Une fraise à simple cannelure coupe plus proprement et réduit les vibrations. Les fraises à plusieurs goujures conviennent bien aux métaux tendres, mais peuvent produire des vibrations dans les métaux plus durs. Si la finition de la surface vous préoccupe, testez d'abord la fraise sur un matériau de rebut.
Étape 2 : Marquer et fixer la pièce
Utilisez une pointe à tracer ou un marqueur pour marquer le centre exact du trou. Pour une plus grande précision, utilisez un poinçon de centrage pour faire une petite bosse. Cela permet de guider la perceuse et d'empêcher la mèche de se déplacer.
Placez la pièce sur une surface ferme. Utilisez des pinces, un étau ou un dispositif de fixation pour la maintenir en place. Assurez-vous que la feuille est bien à plat et qu'elle ne vibre pas. Les mouvements pendant le perçage peuvent endommager le trou ou faire casser le foret. Évitez de tenir la pièce à la main, en particulier avec des outils électriques.
Étape 3 : Perçage du trou pilote
Utilisez une mèche hélicoïdale dont le diamètre correspond à celui du corps de la vis (et non à celui du filetage). Pour la tôle, commencez par une petite mèche pilote (comme 1/8″) si nécessaire, puis agrandissez le trou jusqu'à la taille finale.
Maintenez la perceuse perpendiculaire à la surface. Un perçage incliné crée des fraisages irréguliers par la suite. Utilisez une vitesse de rotation faible à moyenne et une pression constante. Pour les tôles minces, un bloc d'appui (en bois ou en plastique) placé sous le métal permet d'éviter les bavures sur la face de sortie.
Ébavurez le trou pilote si nécessaire avant de procéder au fraisage. Un bord propre donne une finition plus lisse.
Étape 4 : Passer à l'embout à frapper
Montez la fraise dans le mandrin de la perceuse ou de la perceuse à colonne. Assurez-vous qu'il est centré et bien serré. Réglez la vitesse de rotation à un niveau bas (environ 500-800 tr/min) pour minimiser le broutage.
Alignez la mèche sur le trou pilote. Si vous utilisez une perceuse à main, stabilisez vos mains et calez le corps de la perceuse contre une surface stable. Si vous utilisez une perceuse à colonne, réglez la hauteur de la table et utilisez une butée de profondeur, le cas échéant.
Garder la mèche droite - l'entrée à angle droit provoque des chanfreins irréguliers ou des points faibles.
Étape 5 : Couper la fraise
Abaissez lentement la fraise dans le trou. Laissez l'arête de coupe toucher la surface et commencez à couper. Appliquez une pression légère et régulière, sans forcer. La mèche doit enlever le métal en douceur.
Surveillez la taille du chanfrein. Arrêtez-vous lorsque la tête de la vis affleure ou se trouve juste en dessous de la surface. Si vous allez trop loin, la vis risque de s'enfoncer ou d'affaiblir la pièce.
Pour une plus grande précision, tester la vis après quelques secondes de coupe. Retirez l'embout et vérifiez la profondeur avant de continuer.
S'il y a des bavures ou des bords rugueux, réduisez la vitesse, nettoyez la mèche et réessayez.
Étape 6 : Inspecter le trou de la fraise à chambrer
Placer le fixation dans le trou. Vérifier :
- La tête affleure-t-elle la surface ?
- Le bord est-il lisse et sans bavures ?
- L'angle est-il net et régulier ?
Si nécessaire, nettoyez le bord à l'aide d'un outil d'ébavurage ou d'une lime fine. Inspectez les deux côtés de la pièce. Les tôles fines peuvent parfois se déformer sous la pression du perçage. Si c'est le cas, soutenez la face arrière lors de la prochaine tentative.
Mèche à tête fraisée : quelle est la meilleure pour le métal ?
Différentes fraises sont plus efficaces pour d'autres métaux. En choisissant le mauvais, vous risquez d'émousser rapidement votre outil ou de laisser une finition rugueuse. Voici comment choisir le bon type de fraise en fonction du métal avec lequel vous travaillez.
Embouts en acier rapide (HSS)
Les mèches HSS sont les plus courantes et les plus abordables. Ils conviennent bien aux métaux tendres à moyens, tels que l'aluminium, le laiton et l'acier doux.
- Pour : Peu coûteux, largement disponible, facile à réaffûter
- Cons : S'émousse rapidement sur l'acier inoxydable ou les alliages trempés.
Utilisez HSS si vous travaillez avec des tôles plus fines ou si vous effectuez des fraisages occasionnels. C'est un bon choix pour un usage général.
Embouts en acier au cobalt (HSS-Co)
Ces mèches sont fabriquées en ajoutant du cobalt 5-8% à l'acier rapide. L'ajout de cobalt améliore la résistance à la chaleur et la dureté.
- Pour : Reste aiguisé plus longtemps, supporte les métaux plus durs comme l'acier inoxydable
- Cons : Plus cher que l'acier rapide standard, peut être cassant en cas de chute.
Les mèches en cobalt conviennent mieux aux travaux de production ou aux travaux impliquant des tôles dures. Ils réduisent l'usure et peuvent être utilisés de façon répétée.
Embouts en carbure
Le carbure est extrêmement dur et résistant à l'usure. Les mèches en carbure coupent des trous très nets, même dans l'acier trempé et le titane.
- Pour : Très longue durée de vie, excellente finition, coupe des métaux durs avec facilité
- Cons : Coût élevé, fragilité en cas de mauvaise manipulation
Utilisez le carbure si vous avez besoin de résultats constants pour des travaux de grande envergure ou pour couper des alliages durs. Ils ne sont pas idéaux pour les perceuses à main en raison de la fragilité de leur arête.
Embouts revêtus de titane (TiN, TiCN, TiAlN)
Il s'agit d'embouts en acier inoxydable ou en cobalt dotés d'un revêtement fin et dur. Le revêtement réduit la friction et contribue à prolonger la durée de vie de l'outil.
- TiN (nitrure de titane) : Couleur or, convient à un usage général
- TiCN (carbonitrure de titane) : Gris foncé, plus dur et meilleur pour l'inox
- TiAlN (nitrure de titane et d'aluminium) : Violet/noir, meilleure résistance à la chaleur pour la coupe à sec
- Pour : Coupe plus nette, dure plus longtemps, résiste à la chaleur
- Cons : Ne peut être réaffûté une fois le revêtement usé
Utilisez des mèches revêtues pour couper du métal à grande vitesse ou pour prolonger la durée de vie de l'outil entre deux remplacements.
Angles de fraisage standard et leur utilisation
Les angles de fraisage varient en fonction des fixations et des applications. L'utilisation d'un mauvais angle peut entraîner un mauvais ajustement, des joints lâches ou des défauts esthétiques. Voici comment chaque angle courant est utilisé.
Fraise à chambrer 82° (la plus courante)
C'est l'angle standard utilisé pour les vis à tête plate aux États-Unis. Il permet à la vis d'affleurer la surface, ce qui donne une finition propre et lisse. Cet angle est utilisé dans la plupart des travaux de tôlerie à usage général, en particulier dans les domaines suivants enceintes, supports, et panneaux de contrôle. Si vous utilisez des vis en pouces, 82° est généralement le bon choix.
Fraise à 90
L'angle de 90° est plus courant en Europe et est souvent utilisé avec des vis métriques. Il est également utilisé dans le travail du bois et pour certaines pièces en plastique. Cet angle fonctionne bien lorsqu'une tête de vis plus large est nécessaire ou lorsque l'on utilise du matériel conforme aux normes ISO. Si vos vis sont métriques ou proviennent de fournisseurs européens, vérifiez si une fraise à 90° est nécessaire.
Fraise de 60
Cet angle plus aigu n'est pas destiné au montage de vis. Il est principalement utilisé pour le perçage central ou la préparation des trous pour le filetage. Dans les installations d'usinage, il est utile pour aligner la pièce ou guider les outils de coupe. Vous pouvez l'utiliser pour le travail au tour ou pour créer des trous de départ pour les tarauds, mais pas pour le montage général d'éléments de fixation dans la tôle.
75° Fraise à chambrer
Il est moins courant mais utile pour les fixations à profil bas. Cet angle permet à la vis d'être proche de la surface sans s'enfoncer trop profondément dans le matériau. Il est utilisé dans les conceptions personnalisées où l'espace est restreint, ou lorsque l'esthétique exige un ajustement peu profond. Vous le trouverez occasionnellement dans l'aérospatiale ou l'électronique, où chaque millimètre compte.
Fraise à chambrer de 120
Cet angle est généralement utilisé avec les rivets, en particulier dans les panneaux de l'aérospatiale ou de l'automobile. L'angle le plus large répartit la charge sur une plus grande surface, ce qui permet d'éviter les déchirures dans les métaux minces. Il n'est pas courant pour les vis, mais il est essentiel lors de l'installation de rivets affleurants. Si votre projet utilise des rivets aveugles ou des fixations similaires, cet angle peut s'appliquer.
Comment vérifier votre angle？
Pour vous assurer que vous utilisez l'angle de fraisage correct, vérifiez d'abord les spécifications de la fixation. Si vous ne disposez pas de la fiche technique, mesurez l'angle de la tête à l'aide d'un rapporteur ou d'une jauge d'angle. Certains pieds à coulisse permettent également de vérifier l'angle. Vous pouvez également tester une vis sur une chute de matériau. Si la tête de la vis n'affleure pas, il se peut que l'angle soit incorrect.
Erreurs courantes et comment les éviter
Le fraisage peut sembler simple, mais il est facile de faire des erreurs mineures qui peuvent affecter la qualité de la pièce. Chaque erreur a une cause précise et peut être évitée si l'on utilise la bonne technique.
Surcomptage et dégâts matériels
Le perçage trop profond est un problème courant. Lorsque la fraise s'étend trop loin, elle crée un trou trop large qui affaiblit la zone environnante. Dans le cas d'une tôle fine, cela peut entraîner des déformations ou des fissures. La vis peut se retrouver loin sous la surface, ce qui n'est pas souhaitable.
Pour éviter cela, vérifiez la profondeur au fur et à mesure que vous percez. Utilisez une vis d'essai pendant le processus. Si vous utilisez une perceuse à colonne, réglez la butée de profondeur pour contrôler la coupe avec plus de précision. Allez-y lentement et arrêtez-vous dès que la tête de la vis est à fleur.
Sélection incorrecte de l'angle ou de l'embout
De nombreux problèmes de fraisage sont dus à l'utilisation d'un angle incorrect. Si l'angle de la fraise ne correspond pas à celui de la vis, cette dernière ne s'affleure pas. Cela peut entraîner un desserrement des joints ou une mauvaise finition de la surface. La plupart des vis à tête plate utilisées dans l'industrie manufacturière américaine nécessitent une fraise de 82°. Les vis métriques ou certaines fixations spéciales peuvent nécessiter un angle de 90° ou d'autres angles.
Avant de percer, vérifiez toujours les spécifications de la fixation. Choisissez également le matériau adapté à votre métal. L'acier rapide convient aux métaux tendres. Pour l'acier inoxydable ou les matériaux plus durs, utilisez des mèches au cobalt ou au carbure.
Formation de bavures et ébavurage insuffisant
Les bavures se forment lorsque l'arête de coupe pousse le métal hors du trou au lieu de le trancher proprement. Ces arêtes tranchantes ne sont pas seulement laides, elles peuvent aussi couper les doigts ou rayer les pièces voisines. Elles gênent également l'assemblage. Les bavures apparaissent souvent lorsque les mèches sont émoussées ou que la vitesse est trop élevée.
Pour réduire les bavures, utilisez une fraise bien aiguisée et coupez à faible vitesse en exerçant une légère pression. Après le perçage, inspectez toujours les deux côtés du trou. Utilisez un ébavurage ou une lime fine pour nettoyer le bord.
Conclusion
Pour créer un trou de fraisage dans la tôle, commencez par percer un avant-trou correspondant au diamètre de votre vis. Ensuite, utilisez une fraise à l'angle adéquat (le plus souvent 82°) pour réaliser une empreinte nette et conique. Choisissez le matériau de l'embout en fonction du type de métal avec lequel vous travaillez. Travaillez lentement, exercez une légère pression et vérifiez souvent la profondeur afin d'éviter toute surcoupe.
Vous avez besoin de pièces de tôlerie personnalisées avec des trous de fraisage propres et précis ? Notre équipe peut vous aider. Contactez-nous dès aujourd'hui pour obtenir un devis rapide et le soutien d'un expert pour votre projet.
Hey, je suis Kevin Lee
Au cours des dix dernières années, j'ai été immergé dans diverses formes de fabrication de tôles, partageant ici des idées intéressantes tirées de mes expériences dans divers ateliers.
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Kevin Lee
J'ai plus de dix ans d'expérience professionnelle dans la fabrication de tôles, avec une spécialisation dans la découpe au laser, le pliage, le soudage et les techniques de traitement de surface. En tant que directeur technique chez Shengen, je m'engage à résoudre des problèmes de fabrication complexes et à favoriser l'innovation et la qualité dans chaque projet.
