# Quel foret utiliser pour percer la fonte ?
Le perçage de la fonte représente un défi technique majeur dans les ateliers d’usinage et sur les chantiers industriels. Ce matériau, omniprésent dans la fabrication de machines-outils, de collecteurs, de carters moteur ou encore de pièces de robinetterie, possède des caractéristiques métallurgiques uniques qui exigent une sélection rigoureuse de l’outillage. La dureté variable, la présence d’inclusions de graphite et la fragilité structurelle de la fonte imposent aux professionnels de maîtriser non seulement le choix du foret, mais également les paramètres de coupe et les techniques d’usinage. Une erreur dans cette sélection peut rapidement conduire à l’usure prématurée des outils, à la formation de fissures dans la pièce ou à des résultats de perçage insatisfaisants. Comprendre les spécificités de chaque type de fonte et adapter son outillage en conséquence constitue la clé d’un perçage réussi et rentable.
Caractéristiques métallurgiques de la fonte et exigences en matière de perçage
La fonte se distingue des autres alliages ferreux par sa teneur élevée en carbone, généralement comprise entre 2,5% et 4%, ainsi que par la présence de silicium, de manganèse et d’autres éléments d’alliage. Cette composition chimique particulière confère à la fonte des propriétés mécaniques et thermiques qui influencent directement les conditions de perçage. Contrairement à l’acier, dont la structure cristalline est relativement homogène, la fonte présente une matrice métallique parsemée d’inclusions de graphite dont la forme et la répartition déterminent le comportement du matériau lors de l’usinage.
Composition chimique de la fonte grise et de la fonte ductile
La fonte grise, la plus couramment rencontrée dans l’industrie, contient du graphite sous forme lamellaire. Ces lamelles agissent comme des concentrateurs de contraintes, rendant le matériau fragile mais facile à usiner. La fonte ductile, également appelée fonte à graphite sphéroïdal, présente quant à elle des nodules de graphite de forme sphérique obtenus par l’ajout de magnésium ou de cérium lors de l’élaboration. Cette microstructure confère à la fonte ductile une résistance mécanique supérieure et une ductilité nettement améliorée par rapport à la fonte grise. Ces différences de structure cristalline modifient profondément le comportement en perçage : la fonte grise génère des copeaux courts et fragmentés qui facilitent l’évacuation, tandis que la fonte ductile produit des copeaux plus longs nécessitant une géométrie de foret adaptée.
Dureté brinell et résistance mécanique spécifiques à la fonte
La dureté Brinell de la fonte varie considérablement selon sa composition et son traitement thermique, s’échelonnant généralement entre 150 et 300 HB pour la fonte grise standard, et pouvant atteindre 350 HB pour certaines fontes ductiles alliées. Cette dureté relativement élevée, combinée à la présence d’inclusions de graphite abrasives, impose des contraintes importantes aux arêtes de coupe des forets. La résistance à la traction de la fonte grise, relativement faible (150 à 350 MPa), contraste avec celle de la fonte ductile qui peut dépasser 700 MPa. Cette différence explique pourquoi vous devez adapter non seulement le type de foret, mais également les paramètres de coupe en fonction du grade spécifique de fonte que vous usinéz.
En pratique, cela signifie qu’un foret adapté au perçage de la fonte grise ne sera pas forcément optimal pour une fonte ductile fortement alliée, notamment en termes de tenue à l’usure et de stabilité dimensionnelle du trou. Plus la dureté Brinell augmente, plus vous devrez vous orienter vers des forets renforcés (HSS-Co ou carbure) et ajuster la vitesse de coupe à la baisse. À l’inverse, sur des fontes grises plus tendres, un foret HSS de bonne qualité, correctement affûté, pourra suffire, à condition de respecter une avance régulière. Vous devez donc systématiquement vérifier la classe de fonte (EN-GJL, EN-GJS, etc.) avant de définir votre stratégie de perçage, plutôt que de vous fier uniquement à l’apparence de la pièce.
Formation de copeaux fragmentés lors du perçage de la fonte
Lors du perçage de la fonte, la morphologie des copeaux diffère sensiblement de celle observée sur l’acier. La fonte grise génère généralement des copeaux courts, friables, souvent sous forme de granulés ou de poussière métallique en raison de la présence de graphite lamellaire qui fragilise la matrice. Cette fragmentation naturelle facilite l’évacuation des copeaux le long des goujures du foret, mais augmente l’abrasivité globale du flux de copeaux sur les arêtes de coupe. La fonte ductile, elle, produit des copeaux légèrement plus continus, parfois en petits croissants, qui peuvent accroître le risque de colmatage si la géométrie de la goujure n’est pas optimisée.
Pourquoi cet aspect est-il si important pour le choix du foret pour fonte ? Parce que la forme des copeaux conditionne la profondeur de goujure nécessaire, l’angle d’hélice et la robustesse du noyau du foret. Sur fonte grise, on privilégiera des goujures moins profondes et un noyau plus épais pour résister à l’abrasion, alors que sur fonte ductile, une évacuation plus « agressive » des copeaux peut être nécessaire pour éviter tout bourrage. Dans tous les cas, il est recommandé de pratiquer des cycles de débourrage (entrée/sortie régulière du foret) sur les perçages profonds, afin d’éliminer la poudre de fonte accumulée dans le trou, limiter l’échauffement et préserver l’état de surface.
Température de perçage et conductivité thermique de la fonte
La fonte présente une conductivité thermique relativement élevée par rapport à l’acier inoxydable, mais inférieure à celle de certains alliages d’aluminium. Cette capacité à diffuser la chaleur vers la masse de la pièce influence directement la température de perçage et, par conséquent, la durée de vie de votre foret. Dans le cas de la fonte grise, le graphite lamellaire agit comme un lubrifiant solide, réduisant légèrement le frottement et donc l’échauffement localisé. Toutefois, les températures en zone de coupe peuvent facilement dépasser 400 °C en perçage intensif, ce qui impose une grande rigueur dans le choix des matériaux de coupe.
La fonte ductile, plus dense et plus résistante, tend à retenir davantage la chaleur dans la zone de contact outil-matière, surtout à grande vitesse de coupe. Si vous maintenez des vitesses trop élevées avec un foret inadapté, vous risquez une perte de dureté du tranchant (revenu thermique), un écaillage des arêtes et, à terme, une casse brutale. À l’inverse, une vitesse de coupe bien calibrée, associée à une avance suffisante, permet de travailler dans une plage thermique contrôlée, où l’outil conserve ses propriétés mécaniques. C’est cette maîtrise thermique qui fait souvent la différence entre un perçage de fonte maîtrisé et une opération coûteuse en outils.
Forets hélicoïdaux en acier rapide HSS pour fonte : types et géométries adaptées
Les forets hélicoïdaux en acier rapide constituent la base de la plupart des opérations de perçage de fonte, notamment pour les diamètres courants de 3 à 25 mm. Bien choisir son foret HSS pour fonte ne se limite pas à vérifier le diamètre et le type de queue : la nuance (standard ou cobalt), l’angle de pointe, l’affûtage et le type de revêtement jouent un rôle déterminant sur la stabilité de coupe. Pour des opérations en atelier comme sur chantier, les forets HSS et HSS-Co bien sélectionnés offrent un excellent compromis entre coût, polyvalence et durée de vie. Vous vous demandez s’il est toujours nécessaire de passer au carbure ? Dans de nombreux cas, un bon foret HSS-Co suffit à condition de respecter les paramètres de coupe.
Forets HSS-Co au cobalt 5% et 8% pour fonte dure
Les forets HSS-Co intègrent du cobalt dans l’alliage d’acier rapide, généralement à hauteur de 5 % (M35) ou 8 % (M42). Cet ajout augmente la dureté à chaud et la résistance à l’usure, ce qui les rend particulièrement adaptés au perçage de fonte dure ou de fonte ductile à haute résistance. Pour des fontes ductiles de 250 à 350 HB, un foret HSS-Co 5 % constitue souvent un excellent choix, offrant une tenue de coupe nettement supérieure à celle d’un HSS standard. Lorsque la dureté approche ou dépasse 350 HB, ou en cas de séries longues, les forets HSS-Co 8 % apportent un surcroît de sécurité et de stabilité.
Concrètement, l’usage de forets HSS-Co pour fonte permet de maintenir des vitesses de coupe plus élevées sans dégradation rapide du tranchant. Vous limitez ainsi les temps d’usinage tout en réduisant le nombre d’affûtages et de remplacements d’outils. En revanche, ces forets sont un peu plus cassants que les HSS standards et exigent donc un guidage correct (perceuse à colonne ou bridage rigoureux en portatif). Si vous travaillez en conditions instables ou avec des risques de flexion, mieux vaut réduire légèrement la vitesse et soigner particulièrement l’alignement pour éviter tout risque de rupture.
Angle de pointe à 118° versus 135° pour la fonte
L’angle de pointe du foret joue un rôle essentiel dans la manière dont la fonte va être attaquée et fragmentée. Un angle de 118° est considéré comme standard pour les forets HSS universels et convient pour de nombreux usinages sur fonte grise, en particulier pour les petits diamètres. Il permet une pénétration relativement rapide, avec une bonne capacité d’auto-centrage, mais génère des efforts d’axe plus importants, ce qui peut accentuer les risques de fissuration sur des pièces très fragiles ou peu bridées. Sur des épaisseurs modestes, ce compromis reste toutefois tout à fait acceptable.
À l’inverse, un angle de pointe de 135°, souvent associé à une pointe en croix (split point), réduit l’effort axial et améliore le centrage, surtout sur des surfaces irrégulières ou des carters bruts de fonderie. Pour le perçage de fonte ductile ou de fontes grises de forte épaisseur, cet angle plus « aplati » permet une attaque plus progressive du matériau et diminue les contraintes internes, limitant ainsi le risque d’écaillage. En pratique, si vous recherchez le foret le plus polyvalent pour fonte, un HSS-Co à pointe 135° sera souvent le meilleur choix, notamment pour les diamètres supérieurs à 8 mm ou pour les perçages profonds.
Affûtage spécial et géométrie de dépouille pour matériaux fragiles
Au-delà de l’angle de pointe, la géométrie d’affûtage et la dépouille influencent fortement la qualité du perçage dans la fonte. Pour limiter les fissures et les éclats, on privilégie des affûtages qui réduisent l’effort radial et stabilisent l’outil, comme les pointes en croix ou les affûtages coniques optimisés. Une dépouille trop importante rendrait l’arête de coupe trop fine et donc vulnérable à l’écaillage, alors qu’une dépouille trop faible augmenterait le frottement et la génération de chaleur. L’objectif est de trouver un équilibre entre tranchant agressif et robustesse de l’arête.
Sur les fontes particulièrement fragiles, l’affûtage peut être légèrement « adouci » pour réduire l’agressivité de l’entrée et éviter de provoquer un éclatement au débouchage, surtout lorsque vous percez des parois minces. Certaines gammes de forets HSS pour fonte adoptent aussi un noyau épaissi, combiné à des goujures polies, afin d’améliorer la rigidité tout en facilitant l’évacuation de la poudre de fonte. Si vous disposez d’un atelier outillé, un affûteur sait adapter finement la géométrie du foret au comportement spécifique de votre série de pièces en fonte, ce qui peut faire gagner plusieurs dizaines de pourcents de durée de vie.
Revêtements TiN et TiAlN pour forets HSS sur fonte
Les revêtements modernes, tels que le TiN (nitrure de titane) et le TiAlN (nitrure titane-aluminium), apportent une amélioration sensible de la performance des forets HSS pour fonte. Le TiN, reconnaissable à sa couleur dorée, réduit le coefficient de frottement et limite l’adhérence des particules métalliques sur les goujures. Il convient bien aux fontes grises de dureté moyenne et aux perçages à sec ou avec une lubrification minimale. En réduisant la friction, il diminue l’échauffement et prolonge la durée de vie du tranchant, ce qui est particulièrement appréciable en production répétitive.
Le TiAlN, de teinte violette à gris foncé, est encore plus performant dans les environnements à haute température, typiques des fontes ductiles dures ou des vitesses de coupe plus élevées. Ce revêtement forme à chaud une couche d’oxyde protectrice qui améliore la résistance à l’usure abrasive générée par le graphite et les carbures présents dans la fonte. En contrepartie, ces forets sont plus coûteux et plutôt destinés à des environnements industriels où leur surcoût est rapidement amorti. Comme toujours, il est essentiel de ne pas réaffûter grossièrement un foret revêtu, au risque de détruire la couche fonctionnelle : si l’affûtage s’impose, confiez-le à un spécialiste ou prévoyez un remplacement pur et simple.
Forets carbure monobloc et pastilles carbure pour perçage haute performance
Lorsque les cadences augmentent, que la fonte devient particulièrement dure ou abrasive, ou que l’on cherche une répétabilité parfaite des diamètres, les forets carbure monobloc ou à plaquettes interchangeables s’imposent. Leur dureté et leur résistance à l’usure dépassent largement celles des forets HSS, ce qui permet de travailler à des vitesses de coupe beaucoup plus élevées. En contrepartie, ces outils sont plus rigides et donc plus cassants, ce qui exige un environnement de coupe stable : machines rigides, bridages soignés et paramètres de coupe maîtrisés. Vous travaillez sur perceuse portative ? Dans ce cas, la carbure n’est généralement pas le premier choix pour percer la fonte.
Forets carbure WC-Co pour fonte à graphite sphéroïdal
Les forets carbure WC-Co sont constitués d’un mélange de carbure de tungstène (WC) et de cobalt (Co) jouant le rôle de liant métallique. Cette structure leur confère une très grande dureté (souvent supérieure à 1 500 HV) et une remarquable résistance à l’abrasion, indispensable pour le perçage de fonte ductile à graphite sphéroïdal. Sur ces fontes, la combinaison de forte dureté et d’abrasivité liée au graphite et aux carbures rend les forets HSS-Co parfois insuffisants pour les productions de série. Le carbure monobloc permet de maintenir une géométrie de coupe stable pendant des centaines, voire des milliers de trous, à condition que les conditions de coupe soient correctement maîtrisées.
En pratique, les forets carbure WC-Co pour fonte sont souvent dotés de goujures rectifiées et parfois d’un revêtement haute performance (AlTiN, TiAlN) afin d’optimiser la durée de vie. Ils sont particulièrement indiqués pour les diamètres moyens à petits sur centres d’usinage et machines CN, où la rigidité et le contrôle des avances sont excellents. Comparons-les à des pneus de compétition : sur un circuit parfaitement préparé, ils offrent des performances inégalées, mais sur une route dégradée (machine instable, bridage aléatoire), ils deviennent fragiles et peuvent « casser » sans prévenir. C’est pourquoi on réserve généralement ces outils à des environnements de production maîtrisés.
Plaquettes carbure interchangeables ISO P et K pour fonte
Pour les diamètres plus importants ou les opérations de perçage profond sur fonte, les forets à plaquettes carbure interchangeables représentent une solution économique et flexible. Ils se composent d’un corps d’outil en acier et de plaquettes carbure montées en bout, indexées selon des normes ISO (P pour aciers, K pour fontes). Pour le perçage de fonte, ce sont majoritairement les plaquettes de classe ISO K qui sont utilisées, optimisées pour les matériaux abrasifs et cassants. Elles présentent souvent une géométrie de coupe plus robuste, avec des arêtes légèrement émoussées pour résister à l’écaillage.
L’un des grands avantages de ces systèmes est la possibilité de remplacer uniquement la plaquette usée sans changer tout le foret, ce qui réduit le coût par trou. Vous pouvez aussi adapter la nuance de plaquette à la nature exacte de la fonte : par exemple, une nuance plus tenace pour les fontes ductiles et une nuance plus dure pour les fontes grises abrasives. Autre atout : la possibilité d’ajuster légèrement le diamètre final à l’aide de plaquettes de surcote ou de réglages spécifiques du porte-plaquette. En production série sur centre d’usinage, cette flexibilité est précieuse pour maintenir des tolérances serrées tout en optimisant la durée de vie des outils.
Nuances de carbure IC808 et IC528 adaptées au perçage de fonte
Les nuances de carbure telles que IC808 ou IC528 sont représentatives des compositions modernes spécifiquement développées pour le travail des fontes et aciers alliés. La nuance IC808, par exemple, est souvent utilisée comme nuance polyvalente pour les aciers (ISO P) et certaines fontes, grâce à un excellent compromis entre dureté et ténacité, souvent associée à un revêtement PVD multicouche. Elle convient bien aux opérations où le perçage de fonte alterne avec d’autres matériaux, ce qui est fréquent en maintenance ou en fabrication de pièces complexes. Dans ce contexte, choisir une nuance polyvalente évite de multiplier les références d’outils.
La nuance IC528, davantage orientée vers les fontes (ISO K), offre une résistance supérieure à l’usure abrasive et à l’écaillage de l’arête de coupe. Elle est particulièrement adaptée aux fontes grises fortement alliées ou aux fontes ductiles dures, où la durée de vie des outils est habituellement limitée. Vous vous demandez s’il est pertinent de raisonner en nuance de carbure pour des perçages occasionnels ? Dans un atelier de production, la réponse est clairement oui : une nuance bien choisie peut multiplier par 2 ou 3 la durée de vie par rapport à un carbure générique, avec un impact direct sur le coût pièce et la stabilité du process.
Paramètres de coupe optimaux : vitesse, avance et lubrification
Un foret pour fonte, même parfaitement sélectionné, ne donnera la pleine mesure de ses performances que si les paramètres de coupe sont correctement définis. Vitesse de coupe, avance par tour et stratégie de lubrification conditionnent à la fois la qualité du trou, la température en zone de coupe et la durée de vie de l’outil. Trop souvent, on sous-estime l’impact de ces réglages et l’on incrimine à tort le foret alors que le problème vient d’une vitesse excessive ou d’une avance insuffisante. Pour optimiser votre perçage de fonte, vous devez considérer ensemble le type de fonte, le matériau du foret et les capacités de votre machine.
Vitesse de coupe vc entre 20 et 60 m/min selon le type de fonte
La vitesse de coupe recommandée pour le perçage de la fonte se situe généralement entre 20 et 60 m/min, selon le type de fonte et le matériau de l’outil. Pour un foret HSS standard sur fonte grise, une Vc de 20 à 30 m/min constitue une bonne base, limitant l’échauffement et préservant l’arête de coupe. Avec un foret HSS-Co, vous pouvez monter à 30–40 m/min sur fonte ductile, à condition de garantir une bonne rigidité de l’ensemble machine-pièce. Au-delà de ces valeurs, le risque de revenu thermique et d’usure accélérée augmente nettement.
Les forets carbure monobloc ou à plaquettes permettent d’envisager des vitesses de coupe bien plus élevées, de l’ordre de 60 m/min, voire davantage dans des conditions optimales. Toutefois, il ne s’agit pas de viser systématiquement la valeur maximale : il est souvent plus rentable de travailler légèrement en dessous de la vitesse théorique, mais avec une durée de vie d’outil doublée ou triplée. Une bonne pratique consiste à démarrer à la limite basse de la plage recommandée par le fabricant de l’outil, puis à augmenter progressivement la Vc en observant l’état des arêtes après quelques trous. Cette approche empirique, mais structurée, vous permet de trouver rapidement le meilleur compromis pour votre configuration réelle.
Avance par tour recommandée pour diamètres de 3 à 25 mm
L’avance par tour (fn) est tout aussi déterminante que la vitesse de coupe pour un perçage de fonte maîtrisé. Une avance trop faible provoque un frottement excessif sans coupe franche, ce qui augmente fortement la température et l’usure. À l’inverse, une avance trop élevée fait grimper les efforts de coupe, au risque de briser l’arête ou de déformer la pièce. Pour des diamètres de 3 à 6 mm, on recommande généralement une avance de 0,05 à 0,10 mm/tr avec des forets HSS ou HSS-Co. Cette plage assure une coupe nette tout en conservant un bon contrôle du foret.
Pour des diamètres de 8 à 14 mm, une avance de 0,10 à 0,18 mm/tr est courante, tandis que pour des diamètres de 16 à 25 mm, on peut monter à 0,18–0,25 mm/tr, en particulier avec des forets carbure rigides. Bien entendu, ces valeurs doivent être modulées en fonction de la rigidité de votre machine, du bridage de la pièce et du type de fonte usinée. Sur perceuse portative ou sur pièce difficile à brider, mieux vaut rester dans la moitié basse de ces plages pour limiter les sorties de trajectoire et les vibrations. Comme pour la vitesse, il est judicieux de tester progressivement l’augmentation de l’avance, tout en surveillant l’apparition d’écaillages sur l’arête de coupe.
Lubrification par brouillard d’huile ou perçage à sec pour fonte
Contrairement au perçage de l’inox, le perçage de la fonte est fréquemment réalisé à sec, en raison du graphite présent dans la matrice qui apporte un certain effet lubrifiant naturel. Cependant, cela ne signifie pas que la lubrification est inutile : un brouillard d’huile ou une micro-lubrification peut réduire significativement la température de coupe et prolonger la durée de vie de l’outil, en particulier lors de séries longues ou de perçages profonds. L’enjeu est de trouver le bon compromis entre refroidissement, propreté de la zone de travail et gestion des copeaux.
Sur machine CN ou perceuse à colonne équipée, la lubrification par brouillard d’huile ou par micro-pulvérisation cible directement la zone de coupe, limitant la consommation de fluide tout en améliorant l’évacuation des particules. En revanche, l’utilisation massive d’arrosage peut transformer la poudre de fonte en boue abrasive, difficile à nettoyer et potentiellement nocive pour les glissières et composants de la machine. C’est pourquoi de nombreux ateliers privilégient un perçage de fonte « quasi sec », éventuellement complété par un léger apport de lubrifiant sur les opérations critiques. Quel que soit votre choix, veillez à protéger les opérateurs contre la poussière de fonte, notamment par aspiration ou captation à la source.
Problématiques techniques spécifiques au perçage de la fonte
Malgré une apparente facilité de coupe, la fonte présente plusieurs pièges techniques qui peuvent mettre en défaut même un foret pour fonte de haute qualité. Usure par abrasion, écaillage des arêtes, colmatage partiel des goujures ou fissuration de la pièce : autant de problèmes qui trouvent leur origine tant dans la métallurgie du matériau que dans les paramètres de coupe. Comprendre ces phénomènes permet d’adapter à la fois le choix de l’outil et la stratégie d’usinage pour limiter les arrêts non planifiés et les rebuts. Vous avez déjà constaté une casse « inexpliquée » de foret dans la fonte ? Il y a fort à parier que l’une de ces problématiques était en cause.
Usure par abrasion due aux inclusions de graphite
La présence de graphite et de carbures dans la fonte confère à ce matériau un caractère très abrasif qui accélère l’usure des arêtes de coupe. Contrairement à l’acier doux, où l’usure est souvent plus progressive, la fonte peut « sabler » littéralement le tranchant, surtout si les vitesses de coupe sont trop élevées. Cette usure par abrasion se manifeste par un émoussement rapide de l’arête et un arrondi du bec, entraînant une augmentation des efforts de coupe et de la température. Si l’on ne réagit pas à temps, on entre dans un cercle vicieux menant à l’écaillage, voire à la casse du foret.
Pour limiter ce phénomène, plusieurs leviers sont possibles : choix d’un matériau de coupe plus résistant (HSS-Co, carbure), adoption d’un revêtement approprié (TiAlN, AlTiN) ou réduction de la vitesse de coupe. Une surveillance régulière de l’état des arêtes, notamment en production série, est également indispensable. Imaginez vos arêtes de coupe comme les dents d’une lame de scie : si elles s’émoussent, vous ne coupez plus, vous frottez. En perçage de fonte, ce passage de la coupe au frottement est souvent le point de départ de nombreux problèmes de productivité et de qualité.
Écaillage des arêtes de coupe et micro-fissuration
En plus de l’usure uniforme, la fonte est propice à l’écaillage localisé des arêtes de coupe, notamment lorsqu’on travaille avec des outils très durs (carbure) et des géométries agressives. Les micro-chocs provoqués par les inclusions dures et les variations locales de dureté créent des contraintes ponctuelles qui peuvent initier des micro-fissures dans la zone de tranchant. À terme, ces fissures se propagent et se traduisent par un ébrèchement visible de l’arête, voire par un éclat plus important qui détériore l’état de surface du trou. Ce type d’endommagement est particulièrement fréquent lorsque les paramètres de coupe ne sont pas adaptés ou que la pièce est mal bridée.
Pour prévenir l’écaillage, plusieurs stratégies sont possibles : réduire légèrement la vitesse de coupe, augmenter l’avance pour assurer une coupe franche, utiliser une nuance de carbure plus tenace (par exemple typée IC528 pour fonte), ou opter pour un affûtage moins agressif. Le bridage joue également un rôle clé : une pièce qui vibre transfère des chocs supplémentaires à l’outil, favorisant la naissance de micro-fissures. En résumé, plus votre environnement de coupe est stable, plus vous pouvez exploiter des géométries et des matériaux de coupe performants sans craindre l’écaillage prématuré.
Évacuation des copeaux courts et colmatage du foret
On pourrait croire que des copeaux courts et fragmentés sont toujours un avantage pour l’évacuation, mais en perçage de fonte, leur accumulation sous forme de poudre ou de petits granulés peut provoquer un colmatage partiel des goujures. Lorsque la section utile des goujures diminue, la friction augmente, tout comme la température au contact outil-matière. Si la situation n’est pas corrigée, on assiste à une montée en couple de la machine, à une détérioration rapide de l’arête et parfois à une casse brutale du foret, en particulier sur les diamètres moyens à grands. Ce phénomène est d’autant plus marqué que le trou est profond et que l’on ne pratique pas de cycles de débourrage.
Pour y remédier, il est recommandé d’adopter une stratégie de perçage en plusieurs passes, en retirant régulièrement le foret pour libérer les copeaux et souffler la zone si possible. Le choix d’un foret aux goujures polies ou dotées d’un revêtement à faible friction peut également faciliter l’écoulement des copeaux. Sur machine CN, des cycles de perçage type peck drilling sont souvent programmés pour les fontes, précisément afin de limiter ce colmatage. Enfin, une micro-lubrification ciblée peut agglomérer légèrement les particules, améliorant leur évacuation tout en limitant la formation de poussières en suspension dans l’air.
Sélection du foret selon l’application : fonte grise, ductile et malléable
Choisir le bon foret pour percer la fonte ne se résume donc pas à « prendre du cobalt ou du carbure ». La nature exacte de la fonte (grise, ductile, malléable), sa dureté, la géométrie de la pièce et le type de machine disponible orientent votre décision. En atelier de mécanique générale, vous serez souvent amené à jongler entre ces différents types de fonte sans disposer à chaque fois de la spécification complète du matériau. Quelques règles simples permettent néanmoins d’orienter rapidement le choix de l’outil et des paramètres de coupe pour sécuriser l’opération, que vous travailliez en unitaire ou en petite série.
Sur fonte grise de dureté modérée (150–250 HB), un foret HSS taillé meulé de bonne qualité, idéalement HSS-Co 5 % avec pointe à 135° et affûtage en croix, constitue un excellent point de départ. Pour des pièces plus épaisses ou des fontes grises plus dures et abrasives (jusqu’à 300 HB), un foret HSS-Co avec revêtement TiN ou TiAlN apportera une meilleure tenue à l’usure, surtout en production. En perçage occasionnel, sur perceuse portative, un HSS-Co non revêtu correctement affûté et utilisé à vitesse modérée suffira généralement, à condition de bien brider la pièce et de pratiquer des débourrages réguliers.
Sur fonte ductile (graphite sphéroïdal), plus résistante et moins cassante, il est recommandé de monter en gamme d’outillage. Pour des perçages unitaires ou petites séries, les forets HSS-Co 5 % ou 8 % à angle de pointe 135° offrent un très bon compromis, à des vitesses de coupe de 30–40 m/min. Dès que les volumes augmentent ou que la dureté dépasse 300–320 HB, le recours à des forets carbure monobloc ou à plaquettes ISO K devient économiquement justifié. Ces outils vous permettront de maintenir des cadences élevées et une excellente répétabilité dimensionnelle, à condition de travailler sur des machines rigides et bien réglées.
La fonte malléable, obtenue par traitement thermique de la fonte blanche, présente un comportement intermédiaire, avec une meilleure ductilité et une usinabilité généralement proche de celle de certaines fontes grises améliorées. Pour cette catégorie, des forets HSS-Co avec géométrie standard pour fonte (pointe 135°, goujures optimisées) fonctionnent très bien dans la plupart des cas. En cas de doute sur la nature exacte de la fonte, vous pouvez adopter une approche prudente : démarrer avec un foret HSS-Co à vitesse de coupe modérée, observer la formation des copeaux et l’usure de l’arête, puis décider éventuellement de passer au carbure si les séries sont longues ou si l’abrasion se révèle plus sévère que prévu. Cette démarche progressive vous évite de surinvestir inutilement tout en sécurisant votre perçage de fonte.