La tête de coupe constitue l’élément de travail principal d’une lame de scie diamantée, directement responsable de la coupe et du meulage des matériaux. Ses performances déterminent l'efficacité, la durée de vie et la gamme d'applications de la lame.
1. Quelle est la tête de coupe d’une lame de scie diamantée ?
La tête de coupe des lames de scie diamantées, également appelées « segments », est constituée de blocs composites formés par des processus de métallurgie des poudres -principalement par frittage à chaud-presse- qui lient fermement les particules de diamant synthétique à une base métallique. Ces segments sont ensuite fixés à la périphérie du corps de la lame de scie par soudage haute-fréquence ou soudage laser. Pendant le fonctionnement, ce n'est pas l'ensemble du segment de coupe qui effectue l'action de coupe, mais plutôt les particules de diamant exposées à la surface de la matrice. À mesure que la matrice métallique plus molle est progressivement usée par le matériau coupé, de nouvelles particules de diamant pointues sont continuellement exposées. Ce processus permet à la scie de maintenir son efficacité de coupe grâce à un mécanisme d'auto-affûtage.
2. Le composant principal de la tête de coupe.
La tête de coupe se compose principalement de deux composants principaux : l'abrasif diamanté et la matrice qui sert d'agent de liaison.
Diamant, dont la fonction est d'effectuer l'opération de coupe proprement dite. Le diamant est la substance la plus dure connue dans la nature, capable de graver et de broyer la grande majorité des matériaux. Les bords tranchants des lames de scie diamantées sont presque exclusivement fabriqués à partir de diamant synthétique, en raison de son coût contrôlable et de ses propriétés ajustables. Généralement, les classifications suivantes prédominent :
Diamant à haute-résistance, utilisé pour couper des matériaux de dureté élevée et de résistance à l'usure élevée (tels que le granit, les matériaux réfractaires et les granulats durs du béton).
Diamant de dureté moyenne-, adapté à la coupe de matériaux courants tels que le marbre et le béton bitumineux.
Le diamant plaqué consiste à recouvrir la surface du diamant d'une couche de métal (comme un alliage de nickel, de cuivre ou de titane). Ce placage améliore la force de liaison avec la matrice, empêchant ainsi la perte prématurée du diamant. Il protège le diamant de la graphitisation lors du frittage à haute température ou des réactions indésirables avec la matrice, agissant comme une « fausse soudure » pour retarder la perte du diamant. Cette méthode est particulièrement adaptée à la découpe de matériaux ductiles.
La matrice sert à incorporer et à sécuriser les particules de diamant, fournissant ainsi un support structurel. Grâce à une usure contrôlée, il garantit que les diamants sont exposés et perdus à des intervalles appropriés pour obtenir un auto-affûtage -, tout en facilitant la dissipation de la chaleur et l'élimination des copeaux pendant les opérations de coupe. La composition matricielle comprend généralement un mélange de plusieurs poudres métalliques, comprenant généralement :
Composants du squelette : Cobalt, tungstène, carbure de tungstène. Ceux-ci offrent solidité et résistance à l’usure. Le cobalt était autrefois le choix préféré pour les têtes de coupe haut de gamme en raison de ses excellentes propriétés globales (ténacité, rétention du diamant), bien qu'il entraîne un coût plus élevé.
Liant métallique : Cuivre, étain, zinc, fer, nickel, etc. Ceux-ci fondent pendant le frittage pour lier les composants de la matrice entre eux, influençant ainsi la dureté et la ténacité du corps.
Additifs : Oligoéléments ajoutés à des fins spécifiques, comme le chrome, le manganèse, les terres rares, etc., pour améliorer les performances de l'organisme.
