Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Le protocole expérimental d'usinage par jet d'eau abrasif (JEA) proposé et validé sur une pièce isotrope (aluminium) est adapté aux matériaux composites. Sont mises en exergue deux différences majeures liées à l'effet du JEA entre les composites et l'aluminium que sont l'usinabilité et les variabilités. L'usinabilité des matériaux composites étant plus importante que celle de l'aluminium pour le JEA, des plages de paramètres d'usinage différentes sont retenues pour les composites. Plusieurs modèles concernant, d'une part, le débit d'abrasif optimal et, d'autre part, la vitesse d'avance en fonction des paramètres de coupe, sont donc proposés, ainsi qu'un modèle unique applicable aux deux matériaux. Pour finir, la pertinence du procédé d'usinage et des modèles identifiés en présentant des applications industrielles est illustrée.
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The experimental protocol of abrasive water jet (AWJ) machining proposed and validated on an isotropic component (aluminum) is adapted to composite materials. This article highlights two major differences linked to the effect of the AWJ between composite and aluminum, namely machinability and variability. The machinability of composite materials being greater than that of aluminum for the AWJ, different machining parameters are selected for composites. Several models concerning the optimal abrasive flow and the feed rate according to cutting parameters are proposed, as well as a unique model applicable to both materials. To conclude, the relevance of the machining process and of models in industrial applications is illustrated.
Auteur(s)
-
Redouane ZITOUNE : Maître de conférences – HDR à l'IUT-A de l'université Paul Sabatier
-
Francis COLLOMBET : Professeur à l'IUT-A de l'université Paul Sabatier
-
François CÉNAC : Responsable recherche et développement de Jedo Technologies
INTRODUCTION
Domaine : Aéronautique et spatial
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées :
Domaines d'application : réparation des matériaux composites
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : Aerospace valley
Centres de compétence :
Industriels :
Autres acteurs dans le monde :
Contact :
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MOTS-CLÉS
conditions d'usinage composites jet d'eau abrasif Transport aéronautique spatial recherche-innovation Usinage Composites fabrication
KEYWORDS
machining parameters | composites | abrasive water jet | transport | aeronautics | spatial | machining | composites | manufacturing
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Matériaux > Plastiques et composites > Plasturgie : procédés spécifiques aux composites > Méthodologie spécifique à l'usinage des composites par jet d'eau abrasif > Détermination du débit d'abrasif optimal et de la vitesse d'avance
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Résultats et analyse4. Détermination du débit d'abrasif optimal et de la vitesse d'avance
En usinage comme en découpe, le paramètre débit d'abrasif D a passe par un optimum (appelé débit d'abrasif optimal D aopt) qui maximise la profondeur usinée h. Cet optimum est dépendant de la configuration du jet (pression et buse) mais aussi du canon, de l'application et des abrasifs utilisés.
La détermination du débit d'abrasif optimal D aopt s'effectue comme suit. Pour chaque réglage de pression P, de buse (rendement r g et diamètre d b) et de profondeur h, plusieurs débits d'abrasif D a (huit pour l'aluminium et dix pour les composites) supposés contenir le débit d'abrasif optimal sont employés. Une première vitesse d'avance f est aussi réglée en supposant qu'elle conduise à une profondeur maximale h max égale à la profondeur voulue h k .
La figure 5 a montre un exemple d'éprouvette d'aluminium obtenue après avoir réalisé les huit poches relatives aux huit débits d'abrasif. Le diagramme de la figure 5 b représente un hypothétique résultat obtenu sur une éprouvette d'aluminium. Ainsi, chaque éprouvette permet d'associer une profondeur maximale h max et un débit d'abrasif optimal D a opt à chaque réglage de pression P, de buse et de vitesse d'avance f. Lorsque la profondeur maximale obtenue h max est trop éloignée de la profondeur souhaitée h k , une nouvelle éprouvette est réalisée avec une vitesse d'avance recalée (figure 6).
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HASHISH (M.) - AWJ trimming of 787 composite stringers. - Conference SAMPE 2010, Seattle, WA, 16 p., 17-20 mai 2010.
-
(2) - CÉNAC (F.), ZITOUNE (R.), COLLOMBET (F.), DÉLÉRIS (M.) - Abrasive water jet machining of composite materials. - Proceedings of 13th European Conference on Composite Materials (ECCM13), Edited by ASP (L.) and GAMSTEDT (K.), USB-Key Paper #1728, Stockholm, Sweden, 9 p., 2-5 juin 2008.
-
(3) - HASHISH (M.) - Status and potential of water jet machining of composites. - 10th American Water Jet Conference, Houston (1999).
-
(4) - MENG (H.C.), LUDEMA (K.C.) - Wear models and prediction equations : their form and content. - Wear 443-457, p. 181-183 (1995).
-
(5) - HASHISH (M.) - A model for abrasive-waterjet (AWJ) machining. - Journal of Engineering Materials and Technology, p. 154-162 (1989).
-
(6) - FINNIE...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
1.1 Documentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)
Journée scientifique et technique – AMAC – sur l'Usinage des matériaux composites Redouane Zitoune – 23 Mai 2012 – ONERA Chatillon http://www.jst-amac-usinage.iut-tlse3.fr/
Machining of Titanium Alloys and Composites for Aerospace Applications. Volume 763 doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.763 http://www.scientific.net/Title/Preview/2458
HAUT DE PAGE1.2 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
Institut Clément Ader http://www.institut-clement-ader.org/pageperso.php?id=rzitoune
Jedo technologie http://www.jedotechnologies.fr/
Flow water jet http://www.flowwaterjet.com/
Association pour les matériaux composites (AMAC) http://www.amac-composites.org/
The WaterJet Technology Association (WJTA) and Industrial and Municipal Cleaning Association (IMCA) http://www.wjta.org/wjta/default.asp
...
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