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Le polissage des surfaces complexes s'automatise

M. S .

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Le polissage des surfaces complexes s'automatise

Comparaison entre un demi-moule pour verre à pied rectifié (à gauche) et un dont le polissage a été effectué au laser (à droite).

© D.R.

LE PROCÉDÉ À L'ÉTUDE À L'INSTITUT FÜR LASERTECHNIK peut traiter des matériaux difficiles à polir en seulement quelques minutes et avec une qualité miroir.

Les chercheurs de l'Institut für Lasertechnik (ILT) d'Aix-la-Chapelle étudient une nouvelle méthode de polissage laser susceptible de réduire les temps et les coûts de cette opération de finition. Méthode qui peut s'appliquer à des matériaux difficiles, voire impossibles à polir : métaux durs (tungstène), alliages d'aluminium, or, cuivre, thermoplastiques... L'approche proposée par les ingénieurs allemands s'appuie sur la fusion du métal à la surface de la pièce. Elle est destinée au polissage automatique des formes 3 D complexes. « Les avantages de cette méthode sont multiples », affirme Edgar Willenborg, le responsable de ce projet à l'ILT. À l'automatisation très poussée du procédé, s'ajoute, selon l'expert, le temps de cycle réduit, l'absence de produit polluant, la possibilité de traiter les surfaces avec des micro-graines, le traitement sur mesure...

Deux variantes du procédé sont étudiées à l'ILT. Le macropolissage utilise une source laser Yag fibrée continue, dont la puissance varie de 70 à 300 W. Le temps de polissage varie entre 10 et 200 s/cm2 en fonction de la rugosité de la pièce. Les profondeurs de fusion sont 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.

Un temps de traitement inférieur à 3 s/cm2

Le second procédé testé, le micropolissage, 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, microfraisage) 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 de Hermle adapté aux opérations de polissage laser et doté récemment d'une source Yag de Trumpf de 700 W.

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