Flambée des prix des fraises en carbure et des outils d'usinage
Bien maîtriser les coûts
Les prix des fraises en carbure ainsi que d’autres outils de coupe destinés à l’usinage ont fortement augmenté ces dernières années. Même si les coûts d’outillage restent une part relativement modeste du coût global, ces hausses peuvent entraîner une augmentation significative de la facture finale. Quelles solutions alternatives existent? Est-il possible de maîtriser ces coûts autrement?
En réalité, l’ensemble du marché des outils en carbure est touché par des hausses de prix. Depuis plusieurs années, les principaux fabricants appliquent régulièrement des augmentations allant de quelques pourcents à des hausses à deux chiffres. Cette tendance concerne aussi bien les fraises monobloc en carbure que les plaquettes en carbure brasé.
L'un des principaux acteurs du secteur a augmenté ses prix de 22% en moyenne l'année dernière, mais même avec cela, selon certains initiés, le groupe ne peut pas couvrir entièrement l'augmentation des coûts des matières premières. Le prix du cobalt est également loin d'être stable. Après avoir fortement chuté en 2023-2024, le prix de cette matière est reparti à la hausse l'année dernière (+67%). Le cobalt étant un liant important (souvent 6 à 15% du poids de l'outil), les hausses de prix affectent directement les coûts de production des métaux durs.
Pourquoi les prix des matières premières augmentent-ils?
Plusieurs facteurs expliquent cette hausse des prix, dont le principal reste l’augmentation du coût des matières premières. Cela concerne non seulement les poudres et minerais de carbure de tungstène, mais aussi l’APT (paratungstate d’ammonium). Ce composé correspond à la forme chimique sous laquelle le tungstène est majoritairement commercialisé, représentant plus de 75% des volumes. Il sert également de référence pour la fixation des prix des métaux durs.
En 2025, les prix de l’APT ont connu une hausse rapide, comprise entre 80 et 95%. Cette augmentation s’explique en grande partie par des facteurs liés à l’Extrême-Orient, mais aussi par le manque d’anticipation de nombreux pays occidentaux en matière d’approvisionnement en matières premières. Aujourd’hui, environ 80% du minerai de tungstène provient de Chine. Or, l’an dernier, celle-ci a réduit son quota d’extraction de 6,5%, tandis que la production progresse plus lentement en raison de mesures environnementales et de la fermeture d’installations anciennes. Les autres régions du monde ne parviennent pas à compenser cette baisse, notamment parce que certaines grandes mines sont situées en Russie, un partenaire avec lequel les pays occidentaux limitent leurs échanges.
À cela s'ajoutent les droits de douane imposés par les États-Unis sur les produits chinois. L'offre est donc restreinte. Cette situation ne semble pas devoir changer dans un avenir proche. D'autre part, la demande de l'industrie est en hausse. Non seulement la demande de l'industrie manufacturière augmente (elle consomme plus de 10 milliards d'outils en carbure par an), mais la défense est également en demande.
Enfin, les fabricants sont confrontés à l'augmentation des prix de l'énergie, des coûts de main-d'œuvre et, surtout en Europe, doivent se conformer à un nombre croissant de réglementations (telles que REACH, les réglementations sur le CO2), ce qui augmente encore les coûts. Dans l'ensemble, le marché s'attend à ce que la hausse des prix soit permanente.
Comment maîtriser les coûts?
Les augmentations de prix ne sont pas les mêmes pour tous les outils en carbure. Elles dépendent notamment du pourcentage de carbure. Les augmentations de prix moyennes pour les fraises en carbure monobloc ont fluctué entre 6 et 15% au cours des deux dernières années, pour les plaquettes entre 4 et 10% et pour les outils spéciaux entre 12 et 25%.
Grâce à un système de gestion d'outils numérisé lié à un système d'émission, on sait où se trouve un outil et quelle est sa durée de vie restante
Compte tenu de la hausse des prix des outils, il est d'autant plus important de porter un regard critique sur le processus d'usinage. Cela commence par un système de gestion des outils qui permet de mieux comprendre la consommation des fraises et autres outils de coupe. Mesurer c'est savoir, un principe qui s'applique ici plus que jamais.
Bien que l'utilisation des systèmes de gestion des outils ait connu une croissance constante ces dernières années, ils sont encore loin d'être courants dans l'industrie de l'usinage. Il y a encore des stocks d'outils inutiles qui traînent, ce qui, avec l'augmentation des prix, constitue un capital mort supplémentaire. Avec un système numérisé de gestion des outils relié à un système de gestion des sorties, on sait où se trouve un outil et quelle est sa durée de vie restante.
Selon les concepteurs de systèmes de gestion d’outils, une visibilité en temps réel des équipements disponibles permettrait de réduire les stocks de 20 à 30% en moyenne, tout en limitant le recours à des commandes urgentes souvent coûteuses. Par ailleurs, un assemblage rigoureux, un préréglage précis et des données fiables contribueraient à prolonger la durée de vie des outils de 10 à 20% et à diminuer les coûts liés aux erreurs d’utilisation. Même si ces estimations doivent être nuancées, elles laissent entrevoir un réel potentiel d’optimisation des coûts.
Adapter la stratégie de fraisage
Une option consiste à adapter la stratégie de fraisage. Cela peut se faire de plusieurs manières. Le fraisage trochoïdal (avec une petite avance radiale ae et une grande profondeur axiale ap) permet une bien meilleure utilisation de la fraise sur toute sa longueur. Cela augmente à la fois la productivité et la durée de vie de l'outil, car l'usure de la fraise est beaucoup plus régulière. La productivité accrue peut être utilisée pour fraiser avec un diamètre de fraise plus petit. Le fraisage dynamique (angle d'avance constant), le fraisage en lamelles (profondeur de coupe radiale très faible) et le fraisage à grande avance (utilisation d'avances élevées pour enlever la matière en fines tranches) sont d'autres exemples de stratégies de fraisage qui peuvent réduire la consommation d'outils.
Il est également possible de réduire la vitesse de coupe (vc). Si l'on réduit la vitesse de coupe de 10%, l'impact sur la productivité reste limité, mais la durée de vie de l'outil peut être améliorée de manière significative. Une troisième option dans le processus d'usinage consiste à s'assurer que les vibrations sont minimisées. En effet, les vibrations sont désastreuses pour la durée de vie d'un outil de coupe (et mauvaises pour la qualité de la pièce). Les moyens les plus simples de réduire les vibrations consistent à choisir des fraises à angle d'hélice variable et des porte-outils de haute qualité. Lors du fraisage de l'aluminium et de l'acier inoxydable, l'angle d'hélice variable par rapport à l'universel permet d'éviter les vibrations harmoniques. La prévisibilité s'en trouve améliorée. Les porte-outils rétractables et hydrauliques ont de meilleurs effets d'amortissement qu'un porte-outil Weldon.
Une meilleure concentricité contribue directement à l'allongement de la durée de vie de l'outil. Une différence de concentricité d'un centième de millimètre fait toute la différence, car si une fraise ne tourne pas parfaitement rond, une branche est soumise à des charges plus lourdes et s'use plus rapidement. Dès que cette dent se casse, les autres suivent en raison du déséquilibre plus important. Cela est encore plus vrai dans les stratégies de fraisage à haut rendement telles que le fraisage trochoïdal, car les épaisseurs de copeaux sont très fines.
Des alternatives aux fraises en carbure?
Pour de nombreuses applications, un outil en carbure est indispensable. Dans ces cas-là, il est donc important de les utiliser aussi efficacement que possible. Mais les fraises et les plaquettes en carbure ne sont pas toujours nécessaires. Pour un certain nombre d'opérations, le cermet est une alternative utile. Le cermet est un composite de céramique et de métal qui, à grande vitesse, présente une résistance à l'usure et à la chaleur supérieure à celle du carbure.
Le carbure reste imbattable pour l'ébauche, le fraisage lourd (ou le tournage) et l'usinage de matériaux à haute ténacité. C'est le cas pour le fraisage ou le tournage de l'acier inoxydable. Mais les propriétés typiques du carbure de tungstène sont loin d'être pleinement exploitées lorsque, par exemple, l'usinage se fait avec de faibles forces de coupe, ou à des vitesses élevées, ou avec de faibles profondeurs de coupe. De même, dans les situations de coupes continues ou légèrement interrompues, la ténacité du carbure est en fait exagérée et constitue donc actuellement une solution trop coûteuse pour l'usinage de finition. Les propriétés typiques du cermet prennent alors tout leur sens, comme une plus grande résistance à l'usure, une meilleure stabilité dimensionnelle et une usure prévisible.
Pour certaines opérations de finition, les outils en cermet peuvent constituer une alternative pour ceux qui trouvent les prix actuels des outils en carbure trop élevés. Toutefois, le choix du cermet doit toujours se faire sur des bases techniques. Il est plus fragile, ce qui, en cas de mauvaise utilisation (coupes lourdes interrompues ou machines instables), entraîne la rupture de l'outil et réduit immédiatement à néant les économies réalisées. N'oubliez pas non plus que les fraises pleines ne sont pas fabriquées en cermet. Il faut donc compter sur les plaquettes, qui sont généralement 10 à 25% moins chères que les plaquettes en carbure comparables. Pour les plaquettes destinées aux opérations de tournage, l'écart de prix est parfois légèrement supérieur.
Réaffûtage
Il est évident que le réaffûtage des fraises et des forets a fait l'objet d'une plus grande attention ces dernières années. Tant au niveau international qu'au niveau du Benelux, les entreprises qui réaffûtent les fraises font état d'un intérêt croissant. Quelques règles simples permettent de déterminer rapidement si le réaffûtage se justifie.
Tout d'abord, le prix de la fraise VHM: au-delà de 50 euros, le réaffûtage est généralement intéressant ; à partir d'un prix de 80 euros, il est toujours intéressant d'un point de vue économique. La condition préalable est que la longueur résiduelle soit encore suffisante (au moins 70%) et que la fraise ne soit pas gravement endommagée. Le diamètre peut constituer une contre-indication: pour les diamètres inférieurs à 4 mm, il est techniquement difficile de remettre l'outil dans son état d'origine. Le coût de l'affûtage dépasse alors souvent le prix d'un outil neuf.
Une deuxième contre-indication est une décoloration bleue des arêtes de coupe: cela indique des microfissures ou même des arêtes de coupe brûlées. Et la troisième indication pour ne pas réaffûter est qu'il s'agit d'une fraise complexe, avec des géométries spéciales pour le fraisage trochoïdal, par exemple. Les outils seront alors moins performants après le réaffûtage.
Bien que les réaffûteurs déclarent avoir plus de travail, ils constatent également que les clients n'exploitent pas encore pleinement ce potentiel. Il y a notamment des doutes parce que la fraise réaffûtée ne correspond pas exactement à la fraise neuve. Il n'est pas possible d'obtenir un outil identique à 100%, mais selon la qualité de l'affûtage, on peut souvent récupérer un outil de haute qualité, avec une bonne stabilité dimensionnelle et une bonne prévisibilité, mais avec une durée de vie légèrement inférieure (80-90% de l'outil d'origine en moyenne). Par exemple, il est possible de faire réaffûter la fraise à une taille fixe.
Mais si l'on mesure et prérègle les outils et qu'on les programme dans des programmes de FAO avec des données d'outils actualisées, une taille légèrement différente n'est pas un obstacle, et l'on économise en moyenne la moitié du nouveau coût, selon que l'on fait rechaper l'outil ou non.
Recyclage
Le recyclage des outils en carbure est devenu une priorité pour l’ensemble des fabricants. Grâce aux améliorations continues des procédés de recyclage et de production, la qualité des matériaux recyclés atteint désormais celle des matières premières vierges, répondant ainsi aux exigences des applications les plus pointues. Par ailleurs, face à la hausse des prix des matières premières, les fabricants d’outils proposent une rémunération aux entreprises métallurgiques en échange de leurs outils usagés.
