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Pour répondre au besoin des industriels, le Cetim a lancé en 2002 le
projet Foropt. Objectif : valider et développer des technologies
adaptées au forage profond à grande vitesse sur centre d’usinage ou
sur foreuse. Bien que très simple au niveau des trajectoires par
rapport au fraisage ou au tournage, le perçage et notamment celui de
trous profonds (trou ayant un rapport longueur/diamètre supérieur à
5) posent un problème de taille : leur temps d’exécution.
Le perçage est donc une opération longue et coûteuse dont le
principal responsable est la mauvaise évacuation du copeau. « La
plupart du temps, le copeau ne se fragmente pas et reste au fond du
trou, créant ainsi le phénomène de bourrage», poursuit Nicolas
Guibert.
Ce phénomène entraîne une surpression locale et un échauffement
important du foret qui peut mener à sa rupture.
« Nous avons développé une tête de perçage vibratoire ayant des
caractéristiques dynamiques compatibles avec l’apparition de
vibrations axiales auto-entretenues », explique Nicolas Guibert. Le
principe consiste à utiliser uniquement l’énergie apportée par la
coupe pour générer et maintenir ces vibrations.
Le porte-outil mis au point par les chercheurs comporte un corps
principal qui réalise l’attachement entre le porte-outil et la
broche de la machine. Une partie mobile supportant un système
d’attachement de l’outil pouvant coulisser dans le corps principal ;
le guidage étant assuré par une douille à bille. Un ressort
positionné entre le corps principal et la partie mobile du
porte-outil accumule l’énergie fournie par la coupe et la restitue
sous forme de vibrations axiales.
« Nous avons constaté un gain de productivité de l’ordre de 40%
et une amélioration de la durée de vie de l’outil de 300% », indique
Bruno Davier. Mais il reste toutefois encore beaucoup de pain sur la
planche. Et de poursuivre : « Il faut maintenant assurer une
véritable rupture technologique pour pouvoir démocratiser le forage
profond à grande vitesse. »
Le CETIM espère avoir un système industriel équipé d'outils
spécifiques au forage vibratoire et d'un logiciel de simulation des
conditions d'utilisation des têtes de forage à la fin de 2010.
Source : Le répertoire de la machine outil, 13 mars 2007
Autres informations :
CTDec, septembre 2008
« Les
vibrations au service du perçage profond, 10 juillet 2007 » (pdf)
« Les bonnes
vibrations du perçage profond », Machines Production, Nr.847, 15
mars 2007, P.31-32 ; «
Foropt : les
vibrations à la rescousse du forage profond »
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