La découpe chimique de précision

Résumé du document

L'usinage chimique est un procédé qui permet l'usinage de pièces métalliques par voie chimique, c'est-à-dire par attaque chimique ou dissolution chimique à l'aide d'un agent adéquat. Le plus souvent, il s'agit non d'un usinage de toute la surface de la pièce, mais d'un usinage localisé : on utilise alors une épargne qui protège localement la surface de la pièce partout où il ne doit pas y avoir d'usinage. Le procédé se ramène alors à deux opérations : le dépôt d'une épargne protectrice selon le dessin désiré et l'attaque chimique (on dit couramment gravure) des parties non protégées. L'usinage chimique offre, entre autres, l'avantage de ne pas modifier les propriétés mécaniques et métallurgiques des métaux : une pièce en acier trempé ou recuit reste en son état.

Extraits

[...] Canon de focalisation de 0,50 mm à 1,2 mm. Un seul matériau ne peut être découpé au jet d'eau : le verre trempé, qui casse dès le premier millimètre de découpe. L'eau sous très haute pression (2000 à 4000 bars) sort de la buse de découpe à une vitesse de 600 à 900 ce qui engendre un bruit entre 60 et 110 décibels. Usinage par ultrasons : Dans l'usinage par ultrasons, l'outil est constitué par un abrasif en suspension dans un liquide et qui est mis en action par des micro vibrations engendrées par un générateur alimenté en courant alternatif. [...]

[...] Ci-dessous quelques exemples : Dans le cas des alliages ferreux, il est nécessaire d'effectuer un dégraissage complet de la plaque, car les aciers, de par leur nature, retiennent les matières grasses, et, pour avoir un état de surface parfait, un ponçage régulier pour éliminer les oxydations profondes. Enfin, il faut terminer par un dégraissage aux ultrasons. Dans le cas des aciers inoxydables, il est impératif de ne laisser aucune trace sur le métal avant la découpe. De ce fait, un dégraissage, un ponçage, une passivation, puis un séchage sont nécessaires. [...]

[...] Dans notre étude, nous voulons comparer la découpe chimique de précision à d'autres procédés de découpe couramment utilisés dans l'industrie. Le tableau présenté ci-après est à titre indicatif. Cf. Annexe : Définitions des différents procédés non conventionnels Découpe chimique Découpe par Electro-érosion Découpe Laser Découpe traditionnelle (avec outil coupant) Découpe Jet d'eau Découpe Electro-chimique Usinage par ultrasons Coût à 5000€ 100 à 200 200 à 1000 100 à secondes à quelques minutes mm /min à cm /min 10mm/min à 8000mm/min 100mm/min à 1000mm/min 10mm/min à 8000mm/min dm /min 0.3 mm 0.1 mm à 0.005 mm 0.2 mm à 0.5 mm 0,1mm à d'aluminium, alliages cuivreux Matériaux conducteurs d'électricité, de faible diffusion thermique et qui tiennent à haute température Aciers faiblement alliés, inox., Alliages d'aluminium . [...]

[...] On parle aussi d'usinage par étincelage. Cette technique se caractérise par son aptitude à usiner tous les matériaux conducteurs de l'électricité : (métaux, alliages, carbures, graphites, etc.) quelle que soit leur dureté. Pour usiner par électroérosion, quatre éléments sont nécessaires : Une électrode Une pièce Un diélectrique (liquide isolant électrique) De l'électricité Il existe trois types d'usinage par électroérosion : L'électroérosion par enfonçage dans laquelle une électrode de forme complémentaire à la forme à usiner s'enfonce dans la pièce ; L'électroérosion par fil, où un fil conducteur animé d'un mouvement plan et angulaire découpe une pièce suivant une surface réglée ; Le perçage rapide utilise une électrode tubulaire pour percer les matériaux très durs. [...]

[...] Le grènage des moules d'injection (et par voie de conséquence de la surface des pièces) permet d'assurer une matité de la pièce finie plus harmonieuse que la surface obtenue par sablage ou électroérosion, délivrer un fini particulier, graver un sigle La gravure chimique permet d'atténuer les lignes de flux et les retassures, diminuer la sensibilité des pièces aux traces de doigts et aux rayures Il faut une qualité d'usinage excellente. Les zones d'écrouissage doivent disparaître par le polissage en profondeur de la surface de l'empreinte. Dans le cas de soudure, la zone de soudure, la zone limitrophe et la zone extrême à duretés et structures différentes auront des réactions variées à l'attaque chimique. Les variations d'aspect peuvent être minimisées en préchauffant le moule, exécuter les soudures avec le même métal (prélevé sur le moule par exemple) en travaillant à chaud et, après soudure, réchauffer le moule. [...]