24/04/2013 - L'usinage cryogénique permet d'assurer la sécurité des pièces du secteur aéronautique

Menéame

CIC marGUNE, Centre de recherche coopérative de fabrication de haute performance, coordonne une ligne de recherche de usinage cryogénique pour le développement de pièces de sécurité pour le secteur aéronautique.

Cette méthode d’usinage permet un impact plus faible sur l ’ < < environnement> > que les méthodes conventionnelles. En outre, augmente considérablement la durée de vie des pièces de sécurité et réduit les coûts. CIC marGUNE travaille en collaboration avec le Groupe de Fabrication à haut rendement de la École technique supérieure d’ingénierie de Bilbao (UPV/EHU), Tecnalia et la Université de Mondragon.

El usinage cryogénique consiste à utiliser un gaz réfrigérant dans le processus d’usinage. CIC marGUNE, Centre de Recherche Coopérative de Fabrication de Haute Performance, coordonne une ligne de recherche sur l’usinage cryogénique, avec la participation de l’UPV/EHU, Tecnalia et l’Université de Mondragon. L’objectif de la ligne de recherche est de garantir un processus de fabrication propre et de contribuer à la sécurité des pièces du secteur aéronautique.

L’usinage est un processus de fabrication de pièces en éliminant le matériau par arrachement de puce. Les fluides de coupe utilisés dans la plupart des opérations d’usinage par arrachement de puce ont deux objectifs: d’une part, lubrifier la zone de coupe et, d’autre part, refroidir, c’est-à-dire éliminer la chaleur produite dans la zone de découpe pour ne pas affecter la surface mécanisée. Mais ces fluides sont nocifs pour l’environnement et pour les personnes - il y a une centaine de maladies associées à ce type de lubrifiant.

 Pour résoudre les problèmes posés par les méthodes conventionnelles d’usinage, l’une des principales alternatives actuellement à l’étude est le usinage cryogénique. Une méthode innovante de Reposer l’outil de coupe et les points critiques de la pièce pendant l’usinage, grâce à l’utilisation d’un gaz réfrigérant très froid, qui peut être de l’azote liquide ou du CO₂.

L’azote liquide et le CO₂ sont des produits de base et bon marché, mais en outre, "le CO₂ peut être appliqué de manière externe sur une machine existante, sans avoir à effectuer aucune modification sur cette machine, avec l’investissement que cela suppose," compte Franck Girot, coordinateur de la ligne de recherche de CIC marGUNE. Il y a déjà des preuves que la technologie fonctionne, et il s’agit donc d’une ligne de recherche directement liée à nos entreprises, et qu’elle peut bientôt atteindre le marché.

Plus de sécurité et moins de coûts

Des travaux sont actuellement en cours avec des éléments de sécurité pour le secteur aéronautique, automobile, ferroviaire, etc. Secteurs dans lesquels les pièces ou les composants qui sont mécanisés doivent avoir une certaine qualité et surtout ne doivent pas présenter de dommages superficiels, car généralement une rupture de pièce est générée par des défauts de surface. C’est pourquoi "pour ce type d’applications, l’usinage cryogénique est une garantie pour éviter de tels défauts" explique Girot. "C’est un sujet de plus en plus contrôlé surtout dans le secteur aéronautique," ajoute-t-il. Chaque pièce réalisée a un suivi spécifique pour savoir dans quelles conditions l’usinage a été réalisé et, en même temps, pour s’assurer que cette pièce dans son cycle de vie ne va pas être brisée en raison de défauts superficiels.

Girot souligne que, par rapport aux systèmes d’usinage classiques, la réfrigération de la région coupante, qui connaît la température la plus élevée au cours du processus, évite des changements dans la microstructure de l’outil. Cela se manifeste par des améliorations souvent remarquables dans certaines performances des matériaux, mettant notamment en évidence l’augmentation de la durée de vie des pièces jusqu'à 50 ou 100 %, la résistance à l’usure, la durée de la vie à la fatigue, etc.

En outre, "c’est un processus totalement respectueux de l’environnement, car aucun rejet ou résidu n’est généré pendant la réalisation de ce processus," explique Girot. Les gaz cryogéniques sont obtenus à partir d’autres procédés, donc c’est une deuxième utilisation de gaz, qui sinon devraient être éliminés sans plus grand bénéfice. Pendant l’usinage des pièces, le fluide s’évapore rapidement et retourne naturellement dans l’atmosphère. La pièce est complètement nettoyée des empreintes de fluides de coupe et aucun résidu n’est généré qui contamine la machine-outil, les puces ou le lieu de travail. Cela représente une amélioration économique majeure.

Le système peut fonctionner à des vitesses supérieures à celles des machines d’usinage conventionnelles. Il augmente donc la productivité et obtient un travail de meilleure qualité, ce qui se traduit par une réduction des coûts d’obtention des pièces.

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Basque Research

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