Caractéristiques du procédé
Usinage par extrusion de pâte abrasive
B7235 v1 Article de référence

Caractéristiques du procédé
Usinage par extrusion de pâte abrasive

Auteur(s) : Lawrence RHOADES, Hilary CLOUSER, Arnaud SCELLIER

Date de publication : 10 mai 1994 | Read in English

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INTRODUCTION

L’usinage par extrusion de pâte abrasive (en anglais : Abrasive Flow Machining, ou AFM) est utilisé pour finir les surfaces et arêtes en extrudant une pâte abrasive visqueuse à travers une pièce ou autour d’une pièce. L’abrasion a lieu uniquement dans les zones de restriction de l’écoulement ; les autres zones ne sont pas affectées. L’usinage par extrusion de pâte abrasive permet de façonner simultanément plusieurs cavités sur une même pièce ainsi que de traiter plusieurs dizaines de pièces dans un seul montage. L’outillage peut être conçu pour que son changement soit réalisé en quelques minutes pour des applications de production.

L’extrusion de pâte abrasive est utilisée pour ébavurer et polir des surfaces ou rayonner (arrondir) des arêtes. Une grande variété de résultats peut être obtenue par des changements des paramètres du procédé. Ce procédé embrasse un grand nombre d’applications, depuis les composants critiques de l’aérospatial et du médical jusqu’aux pièces en grande série : il peut tenir des cadences de production atteignant des centaines, voire des milliers, de pièces à l’heure.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-b7235

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1. Caractéristiques du procédé

Le procédé d’extrusion de pâte abrasive utilise deux cylindres opposés pour extruder une pâte abrasive semi-solide par des allers et retours à travers les passages formés par la pièce et le montage (figure 1). En répétant l’extrusion d’un cylindre à l’autre, la pâte produit une abrasion lorsqu’elle entre dans un passage restreint dans la pièce ou autour de la pièce. L’action d’usinage est similaire à une opération de rectification ou rôdage, la pâte abrasive polissant légèrement les surfaces et arêtes.

Le procédé est abrasif seulement dans les zones de restriction de l’écoulement. Quand on force la pâte dans une restriction, la viscosité du polymère porteur augmente temporairement, ce qui maintient rigidement les grains abrasifs en place. Ils abrasent les passages seulement lorsque le polymère est dans cet état de viscosité accrue. La viscosité reprend sa valeur normale quand la portion de pâte sort de la restriction.

La viscosité et le débit influent sur l’uniformité de l’enlèvement de matière et la taille des rayons d’arêtes. Si le but recherché est un polissage uniforme des surfaces des passages restreints, comme lors du polissage des matrices par exemple, la pâte doit être choisie pour maintenir un débit de pâte uniforme tout au long du passage (figure 2a ). De faibles débits de pâte sont adaptés à un enlèvement de matière uniforme. Pour ébavurer et rayonner les arêtes d’un passage, un fort débit de pâte à basse viscosité permet d’abraser les arêtes plus que les parois (figure 2b ). Le débit de pâte dépend des réglages de la machine, de la formulation de la pâte et de la configuration pièce-montage.

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BIBLIOGRAPHIE

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  • (2) - KOHUT (T.) -   Surface finish with abrasive flow machining,  -  Proceedings of the 4th international aluminium extrusion technology seminar, Vol. 2, The Aluminium Association, avril 1988.

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  • (4) - RHOADES (L.J.) -   Automation of the nontraditional processes,  -  SME technical paper MR85-475, Society of Manufacturing Engineers (1985).

  • (5) - RHOADES (L.J.) -   Abrasive flow machining with not-so-silly putty,  -  Met. Finish., juil. 1987.

  • (6) - RHOADES (L.J.) -   Abrasive flow machining,  -  Final Finish Technol., hiver (1988).

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