L’usinage cryogénique fait son apparition dans l’aéronautique

Présenté comme une "première mondiale", le procédé d’usinage de pièce en titane mis au point par le groue Mecachrome utilise l’azote liquide pour le refroidissement. Une innovation qui permettrait de gagner 35 % en productivité.

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L’usinage cryogénique fait son apparition dans l’aéronautique
Mecachrome a remplacé l'huile de coupe habituellement utilisée pour usiner par de l'azote liquide, qui se vaporise lorsqu'il entre en contact avec l'outil.

La technologie de la cryogénie appliquée à l’usinage n’est pas nouvelle en soi, notamment dans le tournage. Mais le fabricant basé à Amboise (Indre-et-Loire) a réussi à l’adapter au fraisage pour traiter des pièces en titane, un matériau de plus en plus utilisé dans l’aéronautique. Mecachrome a remplacé la traditionnelle huile de coupe par de l’azote liquide à -196°C qui permet à la fois de refroidir et de lubrifier. « Dès que l’azote liquide entre en contact avec l’outil, il se vaporise instantanément, avec une parfaite fiabilité, ce qui permet de capter les calories générées par la coupe », explique Olivier Martin, directeur R&D Innovation chez Mecachrome.

Le groupe, qui travaille sur ce sujet depuis une douzaine d’années, a mené quasiment seul les recherches pour aboutir à un procédé de série. Il a toutefois collaboré avec des partenaires techniques et industriels, comme les centres techniques Cetim et MPM, ou le fabricant d’outils coupants Evatec. Deux brevets sont en cours de dépôt, mais Mecachrome a décidé de conserver au secret une partie de la technologie. Les avantages de cet usinage à sec, c’est de s’affranchir des huiles, ces dernières présentant quelques inconvénients : elles limitent la performance de coupe et entraînent des risques HSE (vaporisation). Sans oublier l’impact sur la propreté des copeaux, et donc leur recyclabilité. « Avec la cryogénie, on dispose d’une plus grande souplesse : on peut soit augmenter la vitesse d’usinage sans diminuer la durée de vie de l’outil, soit garder la même vitesse et ainsi, multiplier par deux la durée de vie de l’outil », indique Olivier Martin.

Les premiers essais ont montré que la productivité a été augmentée de 35%. Le process ne nécessite pas de racheter des machines neuves ou de reprogammation, car il fonctionne avec des outils standards. Autre avantage, les copeaux sont moins oxydés, il sont donc plus « propres » et donc moins chers à recycler. Mecachrome envisage à terme d’appliquer l’usinage cryogénique aux alliages nickel.

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