Écaillage lors du fraisage de la zircone : 5 conseils pour éviter les dommages aux marges

En tant que fabricant de la fraiseuse dentaire, nos recommandations reposent sur des centaines de cas d'utilisation et des tests internes approfondis. Ces 5 techniques permettent de résoudre 90 % des problèmes d'écaillage lors du fraisage de zircone préfrittée.

Ce guide vous expliquera : les deux principaux mécanismes d’écaillage de la zircone ; comment mettre en œuvre une stratégie de coupe en trois couches sur la DN-D5Z ; comment équilibrer la vitesse de broche et l’avance pour éviter les concentrations de contraintes ; pourquoi le positionnement du jet d’air est plus important qu’il n’y paraît ; quand il vaut mieux remettre en cause la machine plutôt que de modifier les paramètres. À la fin de ce guide, vous serez capable de diagnostiquer les causes d’écaillage, de prioriser vos réglages et de savoir quand contacter l’assistance technique.

Comment se produit l'écaillage du zirconium : deux mécanismes à comprendre

La zircone préfrittée est fragile, comme l'argile non cuite. L'écaillage lors de l'usinage a deux causes principales ; les comprendre permet d'ajuster les paramètres avec précision.

Premier mécanisme : concentration localisée des contraintes

Il s'agit d'un phénomène d'impact. Si vous frappez de la céramique avec un marteau perpendiculairement à son bord, elle se fracture, quelle que soit la force appliquée. Le fraisage fonctionne de la même manière. Lorsque votre outil pénètre verticalement dans la zircone ou se retire brusquement, cela s'apparente à un micro-impact. La force se concentre sur le bord ; la céramique n'a pas le temps de s'adapter ; elle dépasse sa limite de résistance et se brise. Ce type d'ébréchure se présente généralement sous la forme d'un seul défaut, large et bien délimité.

Deuxième mécanisme : Accumulation de chaleur et déchirure

La zircone préfrittée est poreuse, comme l'argile avant cuisson. La chaleur de fraisage s'accumule dans les micropores et ne peut se dissiper. La température locale peut alors atteindre 100 °C, voire plus, en quelques secondes. Une température élevée accroît la fragilité et diminue la ténacité. Si les forces de coupe persistent, on observe un arrachement au lieu d'une coupe nette : le bord devient rugueux et friable au lieu d'être tranché proprement.

En résumé : l’écaillage par impact se manifeste par des défauts importants ; l’écaillage par accumulation de chaleur se traduit par des bords rugueux et déchirés. Ces deux mécanismes interagissent : les contraintes augmentent la chaleur, et la chaleur accroît la fragilité. C’est pourquoi le réglage des paramètres vise à les faire coexister.

Conseil 1 : Stratégie de coupe en trois couches – La base de la prévention de l’écaillage

Nombreux sont ceux qui passent directement aux passes de finition et s'étonnent ensuite des ébréchures sur les bords. La découpe en trois couches permet un gain de temps considérable : elle répartit la contrainte sur plusieurs passes, assurant ainsi une finition en douceur.

Dégrossissage : Élimination rapide des particules les plus fines

Il s'agit de la passe « sacrificielle ». Votre seul objectif : enlever rapidement 70 % de matière. La finition de surface n'a pas encore d'importance.

• Vitesse de broche : 30,000–40,000 RPM
• Vitesse d'avance : déterminée par votre logiciel de FAO (généralement rapide)
• Tolérance de matière : 0,3 à 0,5 mm (à ajuster selon la complexité de la pièce ; les ponts peuvent tolérer une tolérance plus importante)
• Outil : à bec sphérique ou plat pour le dégrossissage.

Vous remarquerez des surfaces rugueuses et de petites déchirures ; c’est normal. Le dégrossissage crée des tensions internes sur les bords, mais c’est intentionnel. Les passes suivantes corrigeront ce problème.

Semi-finition : Tamponnage et relaxation des contraintes

La semi-finition lisse la surface rugueuse et atténue les chocs dus à l'ébauche. Beaucoup négligent cette étape ; ne le faites pas.

• Vitesse de broche : 45,000–55,000 RPM
• Vitesse d'alimentation : Modérée (ni extrême ni dans un sens ni dans l'autre)
• Tolérance de matière : 0,1–0,15 mm
• Outil : Fraise à bout sphérique fin (diamètre de 1,0 à 2,0 mm)

La vitesse de broche passe de 30 000 à 45 000 tr/min et l'outil devient plus fin. Cette coupe plus douce épouse les contours sans amplifier les vibrations. Vous constaterez que la surface est nettement plus lisse, signe que le procédé de superposition fonctionne.

Finale : Le doux passage final

C'est ici que tout se joue. Cette passe détermine la réussite ou l'échec.

• Vitesse de broche : 50,000–60,000 RPM
• Vitesse d'avance : constante et légèrement plus lente que l'ébauche (la plus lente des trois passes).
• Tolérance de stock : 0 mm (directement à la dimension finale)
• Outil : Outil fin (0,6–1,0 mm), idéalement revêtu (TiN ou TiAlN)

Pourquoi augmenter à nouveau la vitesse de broche ? Parce qu’un régime élevé assure une coupe plus nette et une répartition plus homogène de la force de coupe. Associé à une avance modérée, il permet une pression constante, uniforme et maîtrisée sur le tranchant : la céramique est ainsi coupée proprement, sans risque d’éclatement ni de fracture.

Pourquoi trois couches empêchent l'écaillage

Si vous passez directement de l'ébauche à la finition, la passe finale doit absorber toutes les contraintes accumulées lors de l'ébauche ; inévitablement, elle cède et s'écaille.

Cas concret : un utilisateur est passé d’une finition en trois passes à une finition en deux passes (en sautant l’étape de semi-finition). Le taux d’écaillage est passé de 3 % à 12 %. Lorsqu’il est revenu à la finition en trois passes, ce taux est retombé à 2 %. C’est tout l’intérêt de la superposition de couches.

Conseil 2 : Angles d’entrée et de sortie de l’outil — Évitez les plongées verticales et les rétractions

De nombreux systèmes CAM fonctionnent par défaut en plongée et rétraction verticales, et c'est un piège.

Le problème : Entrée verticale (Plongeon)

Imaginez frapper une plaque de céramique perpendiculairement : elle se fracture. Un coup porté verticalement produit le même résultat. L’outil heurte la surface de zircone avec violence ; la force se concentre en un point précis sur le bord ; la contrainte atteint un pic instantané ; l’éclat de céramique se brise.

La solution : l’accès par rampe

Approchez l'outil de la zircone selon une rampe de 15° à 30°. La force s'accumule progressivement, sans à-coups. Le bord a ainsi le temps de s'adapter. Une fois la profondeur maximale atteinte, les contraintes sont réparties et la pression stabilisée.

Le problème : Sortie verticale (rétraction)

Tirer l'outil verticalement revient à supprimer brutalement tout support sur le bord. La céramique était comprimée ; elle n'est plus soutenue. L'inversion des contraintes la fracture.

La solution : sortie en rampe ou rétraction hélicoïdale

Retirez la pièce en suivant la même rampe de 15° à 30° ou en effectuant un mouvement hélicoïdal. La pression se relâche progressivement ; la céramique effectue une transition en douceur ; les bords restent intacts.

Configuration du logiciel FAO

La plupart des logiciels de FAO possèdent des paramètres « Lead-in » et « Lead-out » :

• Le mode par défaut est souvent « Plunge » (entrée/sortie directe) → à modifier en « Ramp » ou « Helix ».
• Réglez l'angle de la rampe entre 15° et 30°.
• DN-D5Z gère facilement les tracés complexes, alors n'hésitez pas à appliquer ces mouvements.

Un phénomène récurrent : de nombreux défauts d’écaillage se produisent uniquement aux points d’entrée et de sortie de l’outil. Lorsque nous avons aidé les utilisateurs à passer à une entrée/sortie en rampe, sans rien changer d’autre, le taux d’écaillage est passé de 8 % à 3 %. C’est dire la fréquence de cette erreur.

Conseil 3 : Réglage du régime et de la vitesse d’avance – L’équilibre parfait

C'est là que se produisent la plupart des erreurs de réglage. Un régime moteur plus élevé n'est pas toujours bénéfique ; une alimentation plus lente n'est pas toujours préférable.

Alimentation trop lente = Accumulation de chaleur, rugosité

Une avance lente signifie que l'outil reste trop longtemps au même endroit. La chaleur s'accumule dans les micropores. La zircone préfrittée absorbe cette chaleur et devient cassante. La céramique se déchire au lieu d'être coupée proprement.

Symptôme : Les bords sont déchirés et rugueux, comme s’ils avaient été arrachés et non coupés. L’examen microscopique révèle des lignes de déchirure irrégulières, et non des surfaces de coupe lisses.

Alimentation trop rapide = pics de stress

Une avance rapide engendre des pics de force de coupe. Même un régime élevé ne parvient pas à atténuer ces pics. Les contraintes sur les bords se concentrent ; la céramique se fracture par petits à-coups réguliers.

Symptôme : Petites encoches régulières le long du bord, ressemblant à une dent d'engrenage.

La combinaison gagnante : régime moteur élevé + alimentation modérée

• Vitesse de broche élevée (50 000 à 60 000 tr/min) : coupe plus nette, répartition uniforme de la force, moindre accumulation de chaleur.
• Alimentation modérée : équilibrée – suffisante pour prévenir la chaleur, mais pas trop pour éviter les pics de glycémie.

Résultat : les bords subissent une pression constante, uniforme et maîtrisée. La céramique se coupe proprement.

Processus de réglage pratique

1. Commencez avec un régime moteur moyen (45 000 tr/min).
2. Commencez par une alimentation moyenne (votre alimentation de base CAM).
3. Fraiser une pièce d'essai
4. Si les bords sont rugueux et déchirés (symptôme de surchauffe) → augmentez le régime moteur (essayez 52 000 ou 58 000 tr/min).
5. Si les bords présentent de petites entailles (symptôme de pic de tension) → diminuer l'avance (de 10 à 20 %).
6. Répétez l'opération en effectuant de petits ajustements — trouvez votre zone optimale (cela nécessite généralement 3 à 5 essais).

Comparaison : Faux contre Juste

Conseil de pro : Utilisez vos oreilles

Oubliez un instant les chiffres. Écoutez le bruit de la découpe :

• Correct : Léger « sifflement », la machine est stable, aucune vibration perceptible.
• Alimentation trop rapide : un son strident « zzzt » se fait entendre, la machine vibre.
• Avance trop lente : bruit sourd « zhhhh », la pointe de coupe peut émettre de la fumée (signe d’accumulation de chaleur).

Trois secondes d'écoute valent mieux que de fixer un chiffre pendant des minutes. Vos oreilles vous indiquent ce que font réellement les paramètres.

Conseil n° 4 : Stratégie de refroidissement par air pulsé — la position et la pression sont essentielles.

La DN-D5Z est une machine de découpe à sec. La zircone préfrittée est poreuse et absorbe le liquide de refroidissement, ce qui influe sur le retrait de frittage et l'ajustement. Solution : refroidissement par soufflage d'air. Mais la plupart des gens l'appliquent mal.

Pourquoi la zircone préfrittée surchauffe-t-elle facilement ?

La densité avant frittage est faible ; les micropores sont nombreux. La chaleur de broyage reste piégée dans ces pores et ne peut s'échapper. La température locale peut alors dépasser 100 °C en une minute. Chaleur = fragilité ; fragilité = écaillage. C'est le cercle vicieux.

Trois erreurs à éviter lors de l'utilisation d'un souffleur d'air

❌ Erreur n° 1 : Souffler sur le tas de copeaux

Vous pensez dégager les copeaux en soufflant sur le tas. Au lieu de cela, les copeaux sont repoussés dans la coupe, ce qui raye et abîme à nouveau les bords. L'écaillage s'aggrave.

❌ Erreur n° 2 : Souffler sur la surface de la pièce et non sur le point de coupe

Vous soufflez sur la surface finie en pensant refroidir la pièce. Or, la source de chaleur est le point de contact outil-zircone, et non la surface. L'air comprimé est gaspillé ; la chaleur continue de s'accumuler.

❌ Erreur 3 : Pression atmosphérique trop élevée

On pourrait croire qu'une pression plus élevée équivaut à un meilleur refroidissement. En réalité, une pression excessive perturbe le champ de forces au niveau de la coupe, augmentant les contraintes de coupe et aggravant l'écaillage.

✅ Configuration correcte du souffle d'air

• Position : Pistolet à air comprimé pointé sur le point de coupe (zone de contact outil-zircone)
• Angle : 45°–60° (non perpendiculaire)
• Effet : L'air frais évacue la chaleur ; les copeaux sont expulsés de la zone de coupe.
• Pression : 0,5 à 1,0 bar (système standard DN-D5Z). Augmenter progressivement jusqu’à ce que les copeaux soient complètement évacués, puis arrêter.

Comment régler la position du souffle d'air

1. Observez où volent les copeaux pendant la découpe
2. Si des copeaux restent près de la coupe ou rebondissent → ajustez la position de l'air pour qu'il atteigne directement le point de coupe.
3. Augmenter la pression d'air jusqu'à ce que les copeaux soient expulsés proprement (observer visuellement).
4. Fraiser une pièce d'essai ; comparer l'écaillage à la valeur de référence

Nous avons constaté que des utilisateurs ont résolu uniquement le problème d'écaillage en ajustant la position de leur souffleur d'air, et ont vu le taux d'écaillage passer de 10 % à 5 %, sans toucher à aucun autre paramètre.

Préfritté vs. fritté : non interchangeables

• Préfritté : poreux, absorbe la chaleur, nécessite un refroidissement par soufflage d’air.
• Entièrement fritté : dense, dissipe la chaleur plus rapidement, le soufflage d'air est moins critique

Important : Les paramètres de la zircone préfrittée et entièrement frittée ne sont PAS interchangeables. En cas de changement de matériau, effectuez un nouvel essai.

Conseil 5 : Liste de contrôle pour l’inspection des machines – Quand les paramètres ne sont pas en cause

Vous avez optimisé vos paramètres pendant des jours, mais le problème persiste ? Il se peut que le problème vienne de la machine elle-même, et non de vos réglages.

Inspection 1 : État de l'outil

Progression de l'usure des outils :

• Outil neuf : bords tranchants, coupe agressive, sujet à l’écaillage (nécessite un rodage : 5 à 10 coupes)
• Légèrement usé (optimal) : Micro-usure présente, force de coupe et état de surface excellents
• Usure : Flanc émoussé, force de coupe grossière, écaillage inévitable

Action : Examinez les outils toutes les 20 à 30 pièces à l’aide d’une loupe grossissante de 10x. Vérifiez le brillant du tranchant. Un tranchant émoussé indique qu’il est temps de remplacer l’outil.

Conseil de revêtement : Pour la zircone préfrittée, les outils revêtus (TiN, TiAlN) sont 20 à 30 % plus performants que les outils non revêtus. L’investissement est rentable grâce à la réduction des ébréchures.

Inspection 2 : Faux-rond de la broche

Il s'agit de la cause la plus souvent négligée de l'écaillage incontrôlé.

Procédure de mesure : Fixez un comparateur à cadran à l’extrémité avant de la broche. Faites-la tourner à la main. Observez le mouvement de l’aiguille.

Norme (DN-D5Z) : faux-rond maximal de ±0,01 mm

Si le faux-rond est supérieur à ±0,02 mm : la broche nécessite une révision. La trajectoire de l’outil oscille ; même des paramètres optimaux entraînent un écaillage incontrôlé.

Fréquence de vérification : Utilisation intensive (plus de 8 heures/jour) → hebdomadaire. Utilisation normale → mensuelle.

Inspection 3 : Stabilité du serrage des pièces

La zircone préfrittée est fragile. La moindre vibration provoque des ébréchures.

Vérifications :

• Le bloc bascule-t-il latéralement dans le serre-joint en C ? (Il devrait être parfaitement stable.)
• La force de serrage est-elle équilibrée ? (Ni trop forte, car elle risque de fissurer le bloc ; ni trop faible, car elle provoque des vibrations.)
• La pince maintient-elle une pièce épaisse ou une zone fine et fragile ? (Ne serrer que les parties solides)

Symptôme d'un mauvais serrage : l'écaillage se produit au même endroit sur chaque bloc (là où le bloc fléchit).

Inspection 4 : Puissance de la broche et vitesse en temps réel

Puissance maximale du DN-D5Z : 800 W. Puissance continue : 500 W.

Problème courant : vous réglez la vitesse à 60 000 tr/min, mais la machine chute à 45 000 tr/min en charge. Pourquoi ?

• Les paramètres et les capacités de la machine ne correspondent pas (vitesse d'avance trop rapide pour la puissance de la broche).
• L'outil est émoussé (nécessite plus de puissance pour couper).

Vérifiez : consultez l’écran ou le logiciel du DN-D5Z. La vitesse de broche en temps réel correspond-elle à votre objectif ? Si elle chute fréquemment, ajustez les paramètres ou remplacez l’outil.

Pourquoi 70 % du burinage est lié aux paramètres et 30 % à la machine

Parmi les défauts d'écaillage que nous avons analysés : 70 % étaient dus à de mauvais choix de paramètres (stratégie, vitesse, avance, soufflage d'air). Seuls 30 % étaient liés à l'état de la machine (usure de l'outil, faux-rond de la broche, serrage). Il est donc primordial de corriger les paramètres en premier lieu. Si, malgré le respect des conseils 1 à 4, le problème persiste, inspectez la machine.

Guide rapide des symptômes d'écaillage

Utilisez ce tableau pour diagnostiquer l'écaillage et prioriser les réparations :

Comment appliquer ces 5 conseils dans l'ordre

Si vous rencontrez actuellement un problème d'écaillage, suivez cette séquence :

1. Étape 1 : Usinage en trois passes (Conseil 1) → Vérifier la FAO pour l’ébauche → la semi-finition → les passes de finition. Réduit d’environ 40 % les ébréchures.
2. Étape 2 : Entrée/sortie de l’outil (Conseil 2) → Vérifiez que les entrées et sorties sont en rampe et non en plongée. Cela résout environ 20 % des problèmes.
3. Étape 3 : Vitesse et avance (Conseil 3) → Consultez le tableau des symptômes, ajustez la vitesse de rotation ou l’avance. Résout environ 20 % des problèmes.
4. Étape 4 : Position de soufflage d’air (Conseil 4) → Viser la coupure, angle de 45° à 60°, pression de 0,5 à 1,0 bar. Résout les 10 % restants.
5. Étape 5 : Contrôle machine (Conseil 5) → Uniquement si les étapes 1 à 4 ont été parfaitement réalisées et que l’écaillage persiste. Vérifier l’usure de l’outil, le faux-rond de la broche et le serrage.

En réalité, 90 % des utilisateurs résolvent le problème de la puce en suivant les étapes 1 à 4. Seuls 10 % ont besoin de toucher au matériel de la machine.

Pourquoi DN-D5Z prend en charge ce flux de travail

La conception du DN-D5Z est pensée pour exécuter ces techniques avec précision :

• Précision de positionnement de ±0,01 mm : vos paramètres s’exécutent exactement comme prévu.
• Plage de régime de 10 000 à 60 000 tr/min : flexibilité totale pour trouver le régime optimal.
• Broche haute performance exclusive : vitesse stable, faux-rond minimal, contrôle précis de la trajectoire
• Construction entièrement en aluminium : le cadre rigide réduit les vibrations indésirables

En clair : DN-D5Z vous offre la plateforme idéale pour mettre en œuvre ces techniques de manière fiable. La précision de vos paramètres se traduit directement par une meilleure qualité des contours.

Besoin d'aide ?

Si vous rencontrez des cas particuliers ou un écaillage persistant malgré le respect de ces étapes, contactez le support technique de Dentex . Veuillez fournir les informations suivantes :

• Marque et état de la zircone (préfrittée ou entièrement frittée)
• Type de restauration (couronne, bridge, pilier implantaire)
• Emplacement et aspect des éclats (rugu, entaillé, gros éclat)
• Paramètres actuels DN-D5Z (vitesse de broche, vitesse d'avance, outil)
• Photo du bord ébréché (si possible, avec un grossissement)

Grâce à ces informations, nous pouvons généralement identifier le problème et recommander une solution en quelques heures, et non en quelques jours.

Bonne chance pour le fraisage de votre zircone. Maîtrisez ces cinq techniques et l'écaillage ne sera plus un problème.