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L'usinage cryogénique : gains de productivité en perspective

14/06/2017

Le mécanicien Mécachrome travaille depuis plusieurs années sur une technologie de cryogénie appliquée à l’usinage. Ce procédé d’usinage utilise l’azote liquide pour le refroidissement. Il permet d’usiner à sec de très grandes pièces, tout en utilisant moins de matière. L'azote liquide remplace également l'utilisation de lubrifiants et garantie ainsi une précision d’usinage plus élevée. Depuis mai 2017, Mécachrome a lancé la production en série de son premier centre d'usinage de pièces de titane, matériau de plus en plus utilisé dans l’aéronautique

 

Les nombreux avantages de l'usinage cryogénique

De nombreux gains de productivité :

 

  • Absence de problèmes thermiques
  • Gains de productivité d'environ 35 %
  • Absence d'huiles de coupe, principales sources de risque HSE (Hygiène, Sécurité, Environnement)
  • Augmentation de la vitesse d’usinage. Notamment multipliée par deux pour un alliage de titane
  • Durée de vie des outils triplée (si vitesse d'usinage égale)
  • Les copeaux sont secs et sont donc plus faciles à évacuer 
  • Le procedé ne nécessite pas de racheter des machines neuves ou de reprogammation, car il fonctionne avec des outils standards

 

Un procédé plus écologique :

 

  • Les pièces commencent par être taillées dans les grandes masses. Les chutes de matières sont ainsi suffisamment grandes pour être réutilisées 
  • L'azote liquide ne salie pas le matérieu, ce qui facilite le recyclage des résidus de découpe
  • Le matériau n’a plus besoin d’être lavé des emulsions d'eau et d'huile utilisées pour le refroidissement

 

Le Cetim (Centre technique des industries mécaniques) possède un démonstrateur de fraisage assisté par de l’azote liquide

 

L'usinage cryogénique : un procédé particulièrement adapté au secteur aéronautique 

Ce procédé est d'ores-et-déjà être très adapté pour les matériaux utilisés, comme le titane, dans l'aéronautique. Notamment dans la fabrication de ferrures en titane pour les portes d'avion par exemple. A terme, l'usinage cryogénique pourrait être développée pour l'usinage des matériaux composites, de plus en plus présents dans l'aéronautique. L'éolien, le nucléaire ou encore les transports pourraient également être concernées par ce procédé. Mecachrome envisage également d’appliquer l’usinage cryogénique aux alliages nickel.

 

L'utilisation de l'azote liquide déjà connue dans le tournage 

L’utilisation de l’azote liquide était déjà connue et utilisée mais seulement dans le tournage. Ce projet ambitionne de développer son utilisation dans les opérations de fraisage et de perçage de superalliages. Mechachrome a réussi à l’adapter au fraisage pour traiter des pièces en titane.

 

L'équipe Avisé 

 

Sources : L'Usine Nouvelle, 06/02/2017

Industrie & Technologies, 16/05/2017

Cetim, 22/05/2017

Crédit photo : Pixabay

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