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Auteur(s)
-
Alain DESSARTHE : Ingénieur responsable du service Conception-industrialisation des polymères et composites au Centre technique des industries mécaniques (CETIM)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les matériaux composites se mettent en œuvre plutôt par moulage ; cependant, des usinages sont assez souvent pratiqués pour différentes raisons comme par exemple :
-
perçage pour assemblage par boulonnage ou rivetage ;
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détourage de pièces moulées ;
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fabrication de petites séries ;
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obtention de cotes extrêmement précises ;
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découpe de préforme à mouler ;
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découpe à grandes cadences du type « emporte-pièce ».
Le lecteur se reportera aux articles spécialisés de la présente rubrique pour de plus amples renseignements sur leurs caractéristiques et méthodes de moulage. Dans cet article, on entend par « matériaux composites » ceux dont la matrice est un polymère, et non pas les composites céramiques ou métalliques.
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Découpe au laser
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4. Usinage des structures sandwich
La difficulté est encore accrue avec ce type de structure puisque, cette fois, il faut couper le stratifié de la peau (fibres et résine) et la mousse plastique ou le nid-d’abeilles métallique, voire le panneau de bois, en même temps.
Chaque type de matériau est particulier et il est plus que jamais recommandé de faire quelques essais préliminaires sur des échantillons de matières.
L’opération la plus fréquente est le perçage des structures sandwich. Dans ce cas, il faut percer successivement peau rigide, puis âme alvéolaire tendre, puis peau rigide. On peut, par exemple, conserver le même outil qui percera la peau stratifiée et l’âme alvéolaire, avec des efforts ou des vitesses et avances différentes, ou bien changer de foret, après avoir percé le stratifié, pour percer l’épaisseur alvéolaire. Au débouché de la 2e peau, il faut faire attention à ne pas délaminer celle-ci, soit en soutenant la face arrière sur un support, soit en contreperçant à partir de la face arrière (à condition de pouvoir faire correspondre précisément l’axe de contreperçage avec celui du premier perçage).
Pour un fraisage ou un détourage, le même outil doit usiner les deux types de matériaux en même temps, ce qui ne donne généralement qu’un usinage grossier. Il est nécessaire de procéder à une finition pour rendre plus esthétique le bord de coupe si besoin est.
Ce type de structure se prête bien à un usinage par jet d’eau haute pression (§ 6) qui donne de très bons résultats, en particulier au niveau de l’aspect esthétique.
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Usinage des structures sandwich
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DESSARTHE (A.) - Usinage des composites à matrice polymère. - [BM 7 425] Archives Mécanique (1999).
-
(2) - DESSARTHE (A.) - Usinage des polymères. - [AM 3 780] Traité Plastiques et Composites (1998).
-
(3) - DEFRETIN (A.-L.), LEVAILLANT (G.) - Usinage à grande vitesse. - [BM 7 180] Traité Travail des matériaux. Assemblage (1999).
-
(4) - BRASSART (G.) - Lasers pour usinage. - [E 4 220] Archives Électronique/Informatique/Télécom (1996).
-
(5) - GAUME (O.) - Découpe du verre plat. - [BM 7 428] Traité Travail des matériaux. Assemblage (2004).
-
(6) - JUAN (J.) - Travail mécanique du bois – Opérations d'usinage sans outil tranchant. - [B 7 307] Traité Travail...
NORMES
-
Tamis de contrôle. Exigences techniques et vérification. Partie 1 : tamis de contrôle en tissus métalliques - NF ISO 3310-1 - 2000
-
Sécurité des appareils à laser. Partie 1 : classification des matériels, prescriptions et guide de l'utilisateur - NF EN 60825-1 - 2006
-
Tamis de contrôle. Tissus métalliques, tôles métalliques perforées et feuilles électroformées. Dimensions nominales des ouvertures - ISO 565 - 1990
-
Specification for Wire-Cloth Sieves for Testing Purposes - ASTM E 11 - 2004
ANNEXES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
1.1.1 Outils à découper et usiner par enlèvement de copeaux
Abaqueplast http://www.abaqueplast.fr
ANTB CMS France (Application des nouvelles technologies du bois) http://www.antb.fr
ATIA Industrie (Assemblages techniques et industriels des Alpes SARL) http://www.atia.fr
Béwé-Plast http://www.beweplast.com
Calemard et Cie SA http://www.calemard.com
Diamix http://www.diamix.fr
Diamoutils...
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