Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
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
Dans cet article, on entend, conformément à son titre, par « matériaux composites » ceux dont la matrice est un polymère, et non pas les composites céramiques ou métalliques. Les matériaux composites se mettent en œuvre plutôt par moulage ; cependant, des usinages sont assez souvent pratiqués pour différentes raisons comme par exemple :
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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 rubrique « Composites » du traité Plastiques et Composites pour de plus amples renseignements sur leurs caractéristiques et méthodes de moulage. De même, il se reportera aux articles spécialisés de la présente rubrique du traité Génie mécanique pour une présentation plus détaillée des procédés d’usinage utilisés pour les composites, notamment :
-
Matériaux pour outils de coupe.
-
Coupage thermique et coupage au jet d’eau.
-
Usinage par ultrasons.
-
Tournage.
-
Outils coupants. Brochage. Taillage.
-
Outils coupants. Taillage des roues cylindriques.
-
Outils coupants. Taillage des roues coniques.
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Présentation
Usinage par enlèvement de copeaux
En anglais
1. Spécificités des composites à l’usinage
1.1 Comportements du matériau
Les caractéristiques des matériaux composites qui, de près ou de loin, ont une influence sur les opérations d’usinage sont les suivantes.
-
Hétérogénéité : les matériaux composites sont constitués d’un polymère contenant un réseau de fibres en nappe, éventuellement tissées. Il faut donc usiner simultanément deux matières de natures différentes (résine et fibres), voire trois si la matrice contient en plus des charges minérales. Avec ce type de matériau, l’usinage dit « par enlèvement de copeaux » se traduit en fait par une création de poudre et non pas par la formation d’un copeau. Ces poudres sont souvent propulsées dans l’air autour de l’outil de coupe avant de retomber. Il faut alors penser que ces poudres peuvent être abrasives (fibres de verre) ou conductrices d’électricité et susceptibles de générer un court-circuit (fibres de carbone).
-
Anisotropie : dans le cas de composites à fibres orientées, on peut aussi avoir une structure anisotrope (comportement différent selon la direction envisagée), ce qui s’ajoute aux difficultés d’usinage. La rigidité, par exemple, sera plus grande dans le sens longitudinal des fibres que dans le sens perpendiculaire, ce qui peut, à l’usinage, générer des déformations non souhaitées.
-
Conductivité thermique : ce sont des matériaux isolants sauf ceux chargés de particules métalliques ou renforcés de fibres de carbone. La chaleur créée par l’opération d’usinage restant concentrée sur la zone usinée peut entraîner une déformation thermique importante et un risque de dégradation thermique.
-
Usure des outils : la présence de fibres de verre engendre une usure très rapide des outils traditionnels (acier rapide). Les outils au carbure, voire diamantés, sont impératifs.
1.2 Spécificités des techniques d’usinage
Usiner des composites signifie usiner des matériaux différents, en même temps : résine ou plastique plutôt mou et fibres souvent plus dures (le verre surtout). Il faut donc optimiser...
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Spécificités des composites à l’usinage
NORMES
-
Tamis et tamisage. Tissus métalliques dans les tamis de contrôle. Exigences techniques et vérifications (éq. ISO 3310-1). - NF X 11-504 - 12-1992
-
Sécurité des appareils à laser. Partie 1 : classification des matériels, prescriptions et guide de l’utilisateur (indice de classement : C 43-805). - NF EN 60825-1 - 6-2000
-
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 - 11-1995
ANNEXES
1.1 Outils à découper et usiner par enlèvement de copeaux
Abaqueplast : http://www.abaqueplast.fr
ANTB-CMS-France (Filiale du constructeur italien CMS leader mondial dans la fabrication de centres d'usinage à commande numérique pour matériaux tendres. http://www.antb-cms.com
ATIA (Assemblages techniques et industriels des Alpes S.à.r.l.)
Belin Yvon S.A. http://www.belin-y.com
Béwé-Plast
Calemard et Cie S.A. : racheté par ETIC Group : http://www.etic-group.com
Diamix : http://www.diamix.fr
Diamoutils S.A. : http://www.diamoutils.com
Dubus Industrie : http://www.dubus-fr.com
Erméca 53
Formfil (Sté)
Haffner France
Holweg S.A. : racheté par DCM Group : http://www.holweg.fr
Innodec
Innomould
Kiefel France : http://www.kiefel.fr
Machines Kuris
Mc Neil Akron Repiquet : http://www.macneil-repiquet.com
Méca-Vernouillet S.à.r.l. : http://www.meca-vernouillet.fr
Noyer S.A.
Olaberria (Sté coopérative ouvrière de production)
Pedersen Outillage S.A.
Recoules S.A.
Régamey & Cie
SAMP
Sandvik Coromant : http://www.coromant.sandvik.com
SDMF...
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