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Auteur(s)
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Alain DESSARTHE : Ingénieur responsable du service Conception-industrialisation des polymères et composites au Centre technique des industries mécaniques (CETIM)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dans cet article, on entend, conformément à son titre, par « matériaux composites » ceux dont la matrice est un polymère, et non pas les composites céramiques ou métalliques. Les matériaux composites se mettent en œuvre plutôt par moulage ; cependant, des usinages sont assez souvent pratiqués pour différentes raisons comme par exemple :
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perçage pour assemblage par boulonnage ou rivetage ;
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détourage de pièces moulées ;
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fabrication de petites séries ;
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obtention de cotes extrêmement précises ;
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découpe de préforme à mouler ;
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découpe à grandes cadences du type « emporte-pièce ».
Le lecteur se reportera aux articles spécialisés de la rubrique « Composites » du traité Plastiques et Composites pour de plus amples renseignements sur leurs caractéristiques et méthodes de moulage. De même, il se reportera aux articles spécialisés de la présente rubrique du traité Génie mécanique pour une présentation plus détaillée des procédés d’usinage utilisés pour les composites, notamment :
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Matériaux pour outils de coupe.
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Coupage thermique et coupage au jet d’eau.
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Usinage par ultrasons.
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Tournage.
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Outils coupants. Brochage. Taillage.
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Outils coupants. Taillage des roues cylindriques.
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Outils coupants. Taillage des roues coniques.
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3. Découpe des matières premières
3.1 Nappes de fibres
La découpe de tissu préimprégné peut être faite à l’aide de ciseaux classiques, d’une lame coupante (type « cutter »), d’une scie sauteuse (tableau 6) ou à l’emporte-pièce.
HAUT DE PAGE3.2 Mousses plastiques
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Ces matériaux alvéolaires, très peu denses (10 à 100 kg/m3), se découpent et s’usinent assez facilement, parfois même avec des outils de type « menuiserie ». L’un des inconvénients de la découpe de mousses à grande cadence est la gêne causée par les particules de matières qui se « collent » sur les surfaces métalliques par phénomène électrostatique. Des précautions doivent être prises pour isoler la zone d’usinage de mousse (les particules de mousse résultant de l’usinage sont très légères) du reste de l’atelier et à bien protéger l’opérateur (inhalation possible de poussières à éviter).
La découpe de certaines mousses à grande vitesse peut aussi créer une dégradation très locale du matériau par échauffement, donnant lieu à l’émanation de gaz toxiques (à base de chlore pour le polychlorure de vinyle (PVC), à base de dérivés cyanhydriques pour les polyuréthanes, par exemple), en très petites quantités mais qui, au fur et à mesure des mois, peuvent s’avérer toxiques pour le même opérateur.
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On peut signaler la découpe possible au fil chaud pour une coupe assez grossière, dans le cas d’une mousse à base de thermoplastique (PVC, polystyrène…). Ce n’est pas possible avec une mousse thermodurcissable comme la plupart des mousses polyuréthanes rigides par exemple, puisqu’il n’y a pas de point de fusion de la matière. Le procédé consiste à utiliser un fil parcouru par un courant électrique, porté par effet Joule à une température compatible avec la nature du matériau de la mousse qui fond au contact du fil.
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Découpe des matières premières
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NORMES
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Tamis et tamisage. Tissus métalliques dans les tamis de contrôle. Exigences techniques et vérifications (éq. ISO 3310-1). - NF X 11-504 - 12-1992
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Sécurité des appareils à laser. Partie 1 : classification des matériels, prescriptions et guide de l’utilisateur (indice de classement : C 43-805). - NF EN 60825-1 - 6-2000
-
Tamis de contrôle. Tissus métalliques, tôles métalliques perforées et feuilles électroformées. Dimensions nominales des ouvertures. - ISO 565 - 1990
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Specification for Wire-Cloth Sieves for Testing Purposes. - ASTM E - 11-1995
ANNEXES
1.1 Outils à découper et usiner par enlèvement de copeaux
Abaqueplast : http://www.abaqueplast.fr
ANTB-CMS-France (Filiale du constructeur italien CMS leader mondial dans la fabrication de centres d'usinage à commande numérique pour matériaux tendres. http://www.antb-cms.com
ATIA (Assemblages techniques et industriels des Alpes S.à.r.l.)
Belin Yvon S.A. http://www.belin-y.com
Béwé-Plast
Calemard et Cie S.A. : racheté par ETIC Group : http://www.etic-group.com
Diamix : http://www.diamix.fr
Diamoutils S.A. : http://www.diamoutils.com
Dubus Industrie : http://www.dubus-fr.com
Erméca 53
Formfil (Sté)
Haffner France
Holweg S.A. : racheté par DCM Group : http://www.holweg.fr
Innodec
Innomould
Kiefel France : http://www.kiefel.fr
Machines Kuris
Mc Neil Akron Repiquet : http://www.macneil-repiquet.com
Méca-Vernouillet S.à.r.l. : http://www.meca-vernouillet.fr
Noyer S.A.
Olaberria (Sté coopérative ouvrière de production)
Pedersen Outillage S.A.
Recoules S.A.
Régamey & Cie
SAMP
Sandvik Coromant : http://www.coromant.sandvik.com
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