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L’usinage cryogénique dope la productivité

Publié le

Le constructeur américain de machines-outils MAG a mis au point un procédé de réfrigération de l’usinage qui améliore les conditions de coupe et prolonge la vie des outils.

Dévoilé par MAG au salon IMTS 2010 de Chicago sur un centre d’usinage VMC 960, le procédé de réfrigération de l’usinage met en œuvre un liquide à base d’azote qui abaisse fortement (jusqu’à -200°C) la température de l’arrête de coupe de l’outil. Ce qui permet d’augmenter les vitesses de coupe, donc la productivité, ou de prolonger la vie des outils. Voir les deux. Un objectif intéressant, tout particulièrement dans le cas de l’usinage des métaux durs comme le titane, les alliages à base de nickel et les fontes. « Le liquide peut être utilisé seul ou en combinaison avec un système de lubrification minimale (MQL) pour réduire encore plus les frottements et l’adhésion de l’outil à la pièce », explique Doug Watts, vice-président de MAG en charge de l’ingénierie.

Le procédé est encore en cours de développement (sponsorisé par US Navy) mais les ingénieurs de MAG ont constaté d’ores et déjà une amélioration de 60% de la vitesse de coupe dans le fraisage des pièces en fonte à graphite vermiculaire avec des outils carbure. Testé dans le cas de l’usinage de ces pièces avec des outils PCD (polycristaline diamond), le procédé a multiplié par quatre la vitesse de coupe. S’il est combiné avec un système MQL, le procédé triple la vitesse de coupe dans le cas des outils carbure, mais ce mariage n’a pas beaucoup d’influence dans le cas des PCD. »

Le procédé est écologique et réduit les coûts. « Il n’a besoin ni de systèmes de récupération du brouillard d’huile, ni de filtration, ni de système de traitement des copeaux, précise Doug Watts. Il ne contamine pas non plus les pièces traitées. » L’utilisateur peut ainsi faire l’économie de pompes, de ventilateurs et autres systèmes d’entraînement. Selon le constructeur, le secret de l’efficacité de ce nouveau système est sa capacité à concentrer l’action du liquide cryogénique dans la plaquette de coupe. Testé dans le fraisage et l’alésage, le système a consommé environ 0,04 litre par minute. Les spécialistes de MAG considèrent que les opérations de perçage et de taraudage nécessiteront moins de liquide.

D’autre part, ces tests ont démontré que les capacités d’usinage des outils PCD pourront être étendues. Dans le cas de la fonte à graphite vermiculaire, sa limite à l’échauffement pourra être multipliée par trois ou quatre, par exemple. La réfrigération est réalisée par le centre de la broche, qui peut être aussi bien motorisée qu’à courroie ou à engrenage. « Nous recherchons activement des partenaires pour poursuivre ces développements et nous espérons que le procédé sera commercialisés dès l’année prochaine », conclut Doug Watts. Avis donc aux amateurs qui peuvent d’ores et déjà visualiser cet exploit sur YouTube en cherchant MAG1vids...

Mirel Scherer

 

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