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Auteur(s)
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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 :
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Matériaux pour outils de coupe.
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Coupage thermique et coupage au jet d’eau.
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Usinage par ultrasons.
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Tournage.
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Outils coupants. Brochage. Taillage.
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Outils coupants. Taillage des roues cylindriques.
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Outils coupants. Taillage des roues coniques.
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Spécificités des composites à l’usinage
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6. Usinage par jet d’eau
On pourra également se reporter à l’article [BM 7 280] Coupage thermique et coupage au 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 déformations 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.
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La machine de découpe au jet d’eau se compose de (figure 8) :
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un multiplicateur hydraulique de pression d’eau (l’eau étant éventuellement traitée) ;
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une conduite de distribution à très haute pression ;
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une (ou plusieurs) tête(s) de travail comportant une buse ;
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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 :
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étage moyenne pression oléohydraulique dont...
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Usinage par jet d’eau
NORMES
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Tamis et tamisage. Tissus métalliques dans les tamis de contrôle. Exigences techniques et vérifications (éq. ISO 3310-1). - NF X 11-504 - 12-1992
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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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