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Des lasers pour polir plus vite

Industrie et  Technologies

Le procédé mis au point à l'Institut für Lasertechnik peut traiter des matériaux difficiles voir impossibles à polir. En seulement quelques minutes.

Les chercheurs du Fraunhofer Institute for Laser Technology (ILT) d'Aix-la-Chapelle en Allemagne étudient une nouvelle méthode de polissage laser susceptible de réduire les temps et les coûts de cette opération de finition. Et qui peut s'appliquer à des matériaux difficiles voir impossibles à polir : métaux durs (tungstène) ; alliages d'aluminium ; or ; cuivre ; thermoplastiques...

L'approche proposée par les ingénieurs allemands est basée sur la fusion du métal à la surface de la pièce et est destinée au polissage automatique des formes 3D complexes. « Les avantages de cette méthode sont multiples », affirme Edgar Willenborg, responsable de ce projet à l'ILT. « A l'automatisation très poussée du procédé, s'ajoute le temps de cycle réduit, l'absence de produit polluant, la possibilité de traiter des surfaces avec des micro-graines, le traitement sur mesure... ».

Deux variantes du procédé sont étudiées à l'ILT. Le macro-polissage utilise une source laser Yag fibrée continue, dont la puissance varie de 70 à 300 W. Le temps de polissage est situé entre 10 et 200 s/cm² en fonction de la rugosité de la pièce. Les profondeurs de fusion vont de 20 à 200 µm. Le procédé concerne des applications de polissage manuel très coûteux et grand consommateur de temps dans des industries comme la fabrication des outils de coupe ou celle des moules.

Le second procédé testé, le micro-polissage, utilise lui, des lasers pulsés dont les pulsations vont de 20 à 1 000 ns. Les profondeurs fondues varient de 0,5 à 5 µm et seules les surfaces qui ont déjà subi un polissage (rectification, micro-fraisage) peuvent être traitées. Les sources utilisées sont les Yag fibrés et les excimères. Le temps de traitement est inférieur à 3 s/cm². Le procédé est destiné à des applications tribologiques ou médicales.

Les chercheurs allemands effectuent leurs travaux sur un centre d'usinage 5 axes Hermle adapté aux opérations de polissage laser. Plusieurs partenaires industriels participent aux travaux : le constructeur de machines-outils Arnold, EdgeWave et S&F NC-Systemtechnik.

Mirel Scherer

Pour en savoir plus : http://www.ilt.fraunhofer.de

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