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Le perçage profond veut faire son trou

Mirel Scherer

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Le projet de recherche Foropt, mené par le Cetim, tente d'améliorer les performances de ce procédé.

Contrairement aux autres types d'usinage, le perçage profond n'a pas beaucoup progressé technologiquement ces dernières années. Pourtant, cette opération est très utilisée dans de nombreux domaines industriels comme l'automobile, l'armement, la mécanique générale, l'aéronautique, etc.

Plusieurs projets de recherche ont donc été lancés pour remédier à ce retard, comme le Foropt mené depuis 2002 par le Centre technique des industries mécaniques (Cetim). Des travaux effectués en collaboration avec plusieurs partenaires industriels ou laboratoires de recherche universitaires. À savoir : Aramm, Aratem, Ascometal, Atamec-BSMA, Ateliers Siccardi, CTDec, Fuchs W.Industrie, Insa (Lyon), LTDS (Enise), L3S (INP de Grenoble), Montupet, Outiltec, PCI, SFH, Thermi-Platin, Ugitech Arcelor. Objectif : valider et développer des technologies adaptées au forage profond à grande vitesse sur centre d'usinage ou sur foreuse.

« Le projet a fait le point sur l'état de l'art de cette technologie et sur les possibilités d'amélioration des solutions qu'utilisent habituellement les industriels », précise Bruno Davier, expert au Cetim et responsable de Foropt. Des essais et des validations ont été effectués à l'aide de démonstrateurs sur des pièces en acier (des vilebrequins), en Inox (du matériel médical) et en aluminium (des culasses d'automobiles) avec différents outils et stratégies d'usinage. « Le gain de productivité constaté a été d'environ 40 % et l'amélioration de la durée de vie de l'outil de 300 % », indique le spécialiste du Cetim.

L'énergie de la coupe génère les vibrations

Clos début 2007, le projet Foropt continuera probablement avec la validation industrielle du procédé de perçage vibratoire à basse fréquence, financé par le Cetim et mis au point par les Laboratoires 3S et LTDS. L'objectif est d'utiliser uniquement l'énergie apportée par la coupe pour générer et maintenir ces vibrations. Le porte-outil, conçu par les chercheurs, comporte un corps principal qui réalise l'attachement entre le porte-outil et la broche de la machine, un système d'attachement de l'outil pouvant coulisser dans le corps principal et une douille à bille qui assure le guidage. Un ressort positionné entre le corps principal et la partie mobile du porte-outil accumule l'énergie fournie par la coupe et la restitue sous forme de vibrations axiales. Les réglages de la tête et les conditions de coupe nécessaires pour la génération des vibrations sont déterminés grâce à un simulateur sous Matlab.

Un premier essai d'usure effectué avec un foret en carbure monobloc de diamètre 5 mm sur des trous d'une profondeur de 95 mm (soit 19 fois le diamètre) à sec et sans cycle de débourrage a prouvé l'intérêt du procédé. La durée de vie obtenue est, en effet, de 25 mètres, soit environ 260 trous. Un développement à suivre...

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