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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 ;
-
fabrication de petites séries ;
-
obtention de cotes extrêmement précises ;
-
découpe de préforme à mouler ;
-
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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Spécificités des composites à l’usinage
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6. Usinage par jet d’eau
6.1 Principe
Ce procédé est relativement récent puisque les premiers brevets, déterminants pour développer l’emploi d’un jet fluide hyperbare pour découper la matière, remontent aux débuts des années 1970 (sociétés américaines Flow Systems et Ingersoll Rand). Depuis, d’autres fournisseurs de pompes hyperbares sont apparus et des constructeurs d’installation complète se sont développés en parallèle.
La principale caractéristique, par rapport aux autres procédés de découpe, est qu’il assure une découpe à froid, sans endommagement ni déformation thermiques du matériau. Le procédé a beaucoup évolué depuis son apparition et cette technique tend à se généraliser. En 1991, 3 000 installations étaient recensées dans le monde, dont 145 environ en France dans des secteurs variés pour des matériaux divers : alimentaire, bois, cartons, cuirs, textiles, métaux, plastiques, céramiques, etc.
Cette technique utilise l’action mécanique d’un jet fin de liquide à forte pression et grande vitesse. Le matériau est découpé par dépassement de sa limite élastique. Industriellement, le procédé ne permet que la découpe et le perçage. Cependant certains laboratoires se penchent sur des études de fraisage et tournage au jet d’eau. La machine de découpe au jet d’eau se compose de (figure 9) :
-
un multiplicateur hydraulique de pression d’eau (l’eau étant éventuellement traitée) ;
-
une conduite de distribution à très haute pression ;
-
une (ou plusieurs) tête(s) de travail comportant une buse ;
-
un dispositif de récupération et de traitement de l’eau après découpe.
Le local est, en plus, muni d’un système d’aspiration des vapeurs d’eau, de l’équipement électrique nécessaire, d’une enceinte de confinement de bruit. Elle est reliée à une alimentation en eau du réseau standard.
La pression est générée par un système à deux étages :
-
étage moyenne pression oléohydraulique dont l’huile est à une pression de 100 à 200 bar et agit sur une grande section du piston (puissance 30 à 75 kW) ;
-
étage haute pression avec vérin double...
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Usinage par jet d’eau
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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