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Pierre LECHERVY : Ancien responsable des Usinages non conventionnels à la SNECMA
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Lire l’articleINTRODUCTION
Larmi les procédés électriques d’usinage, l’enlèvement de matière par usinage électrochimique (UEC), appelé aussi Electro Chemical Machining (ECM), représente un cas particulier : il constitue un « procédé d’usinage moderne » sans que l’on puisse dire qu’il fasse appel à un phénomène physique nouveau ou que les techniques mises en œuvres soient entièrement nouvelles. L’ECM repose sur l’enlèvement de matière selon les lois de Faraday, connues depuis le XIX e siècle, et aurait pu théoriquement être utilisé de longue date, mais celui-ci est intervenu dans les années 40 aux États‐Unis pour usiner des matériaux employés en aéronautique ne pouvant l’être par outils coupants. En fait, on constate que l’ECM est effectué dans des conditions qui sont assez éloignées de celles dans lesquelles les lois fondamentales de l’électrolyse ont été trouvées.
L’ECM est un procédé arrivé aujourd’hui à maturité industrielle avec de nombreuses applications en aéronautique, automobile, etc. Les principaux intérêts de l’ECM sont l’usinage de matériaux conducteurs de l’électricité quels que soient leurs états de traitement, en usinage surfacique et en ébavurage de trous difficilement accessibles.
L’ECM est un moyen d’usinage très performant dont l’industrie n’utilise pas toujours le potentiel de productivité à savoir les propriétés de façonnage de matériaux difficilement usinables mais aussi celle d’avoir un outil pratiquement inusable. Ce dernier point n’est pratiquement jamais pris en considération car les coûts d’outils sont généralement répartis sur des temps de production très longs, contrairement à l’ECM où l’on doit prendre en compte ceux-ci dès la mise en production.
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4. Différents procédés d’ECM
Les applications découlent des particularités du procédé qui sont de pouvoir usiner des matériaux conducteurs de l’électricité, indépendamment de leurs caractéristiques mécaniques, notamment de leur dureté et de reproduire aisément les formes complexes exécutées une fois pour toutes sur une cathode qui est exempte de toute modification dimensionnelle.
4.1 Usinage prismatique
Il s’agit principalement de la réalisation d’outillages de matriçage, d’emboutissage, des empreintes de moules employés en fonderie ou dans l’industrie des plastiques, des aubages de turbomachines, etc.
Parmi les usinages prismatiques, citons l’usinage de forme (figure 14 a ), le brochage (figure 14 b ) pour lequel la vitesse d’avance de la cathode v a (v a = v u /cos α, α angle de pente de l’outil) est rapide tout en ayant une vitesse de dissolution identique aux autres procédés, et la découpe de précision et le trépanage (figure 14 c ).
HAUT DE PAGE4.2 Perçage
De nombreuses méthodes de perçage avec des électrolytes acides pour des diamètres inférieurs à 3 mm avec de grands rapports profondeur/diamètre (50 à 200) ont été développées pour les besoins de l’aéronautique, mais celles-ci peuvent être facilement transposées aux autres industries.
HAUT DE PAGE4.2.1 Shaped Tube Electrolytic Machining (STEM)
Cette technique utilise un tube en titane isolé extérieurement avec une résine résistant chimiquement et déposée par électrophorèse. La lèvre d’usinage est exposée au métal. La cathode est placée dans un guide pour en contrôler la position et la direction. L’électrolyte est introduit sous faible pression (vitesse d’électrolyte faible) par l’intérieur du tube (tableau 1) ;...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - DE BARR (A.E.), OLIVER (D.A.) - Electrochemical machining. - (L’usinage électrochimique, traduction de J. Deibles, 1971, éd. Eyrolles). Éd. MacDonald (1968).
-
(2) - WILSON (J.F.) - Practice and theory of electrochemical machining. - Wiley Interscience, a division of J. Wiley and Sons. Inc. New York.
-
(3) - MARTY (C.) - Usinages par procédés non conventionnels - (réunion de textes) INSA Lyon, éd. Masson (1971).
-
(4) - WELLER (E.J.) - Nontraditional machining processes. - Published by Society of Manufacturing Engineers, 2e éd (1984).
-
(5) - SCHEPAEZ (C.) - Contribution à l’étude des phénomènes de base de l’ECM en corrélation avec des performances d’usinage. - Thèse de docteur ingénieur, Université Paris VI, oct. 1976.
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(6) - * - Guide...
ANNEXES
(Liste non exhaustive)
AEGDubuisOmnitechniqueTeleflex Aerospacehttp://www.teleflexaerospace.com
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