ECO – CONCEPTION USINAGE A SEC CHAUVOT Jérémie DAULHAC Anthony S8* LOYRIAC Sylvain S8* ECO – CONCEPTION USINAGE A SEC Année Universitaire 2008-09 Cours de T. MASRI

USINAGE A SEC Avantages et inconvénients de la lubrification Caractérisations des outils pour l’usinage à sec Nouvelles technologies développées. Conclusions.

USINAGE A SEC Avantages et inconvénients de la lubrification AVANTAGES PRINCIPAUX : Evacuation des copeaux. Refroidissement au point de contact outil/surface. Prolongation de la durée de vie des outils. Lubrification de certaines parties des machines.

USINAGE A SEC Avantages et inconvénients de la lubrification INCONVENIENTS MAJEURS : Le marché des fluides de coupe représentait l’an dernier, en France, 60000 t. Ces fluides représentent 16 % du coût moyen d’une fabrication. La charge représentée par les outils est d’environ 4% du coût total d’un projet d’usinage. Les fluides contiennent des huiles mais aussi des composés toxiques qui peuvent provoquer de graves perturbations de l’écosystème. Conditions de travail : risques potentiels d’allergies de contact ou respiratoires.

USINAGE A SEC Caractérisations des outils pour l’usinage à sec Outils de coupe revêtus autorisent : - l’augmentation de la vitesse de coupe - la création d’une barrière thermique entre l’outil et la surface à usiner la réduction des temps de contact entre l’outil et la pièce Cependant, le manque de lubrification a quelques effets négatifs : augmentation rapide de la température au niveau de la surface d’usinage difficultés d’évacuation des copeaux nécessité d’angles de coupe plus importants et l’absence d’arêtes arrondies apparition d’un dépôt de calamine obligeant un nettoyage de la plaquette

USINAGE A SEC Caractérisation des outils pour l’usinage à sec Les plaquettes en cermets à base de carbonitrute de titane (résistance élevée à l’usure) sont principalement utilisées, bien qu’un revêtement soit nécessaire. Les revêtements : film d’oxyde d’alumine (barrière thermique) film de nitrure de titane-aluminium ( procédé PVD) revêtement à base de cobalt (dureté et ténacité élevées) revêtement glissant de bisulfure de molybdène (facilite le perçage et le taraudage à sec). revêtement multi-couches

USINAGE A SEC Nouvelles technologies développées Système MAXICOOL Une unité de refroidissement est intégrée dans l’outil. Un jet d’air comprimé est généré dans la machine et est conduit à travers l’outil. Refroidissement sous un effet physique (effet Joule-Thomson). Obtention d’une température au-dessous de zéro degré. - Cet air froid est envoyé sur la plaquette amovible et sur la pièce à usiner.

USINAGE A SEC Nouvelles technologies développées Nouvelles commandes numériques UGV : SKYMILL

USINAGE A SEC Conclusion Avantages : Inconvénients : Coûts de production réduit Augmentation de la vitesse de coupe Meilleur respect de l’environnement Meilleures conditions de travail Optimisation de l’état de surface (la finition n’est parfois pas nécessaire) Durée de vie des outils quasiment similaire à leur utilisation avec lubrifiant Inconvénients : Nécessité d’une grande maîtrise du processus Difficultés de mise en valeur des avantages Nécessité d’évacuer les copeaux diffuseurs de chaleur Tous les matériaux ne sont pas usinables à sec Coûts élevés des outils et machines permettant ce processus