Cas n°3 : L’usinage par ultrason

REALMECA a collaboré avec deux autres sociétés pour la réalisation de ce projet : la création d’un centre d’usinage par ultrason. Cette machine a pour but l’usinage de pièces complexes, dans des matériaux très durs où une machine classique n’atteindrait pas les prérequis de qualité et de précision.

Process réalisé(s) :

• Usinage par ultrason
• Usinage de céramique et matériaux durs
• Usinage de précision et de formes complexes

Modèle(s) proposé(s) :

• Centre vertical UGV RV-3 SP UltraSon
  • CN HEIDENHAIN TNC 620
  • Table de travail 660 x 280 mm
  • Règles de mesure absolues
  • Sonotrode
  • Support sonotrode
  • Plateau magnétique
  • Ecran supplémentaire 15''
  • Pompes de liquide abrasif
  • Manivelle électronique déportée

REALMECA fabrique des machines-outils depuis 1962. Jusqu’à présent, nos machines travaillaient par enlèvement de matière à l’aide d’une broche équipée d’outils de tournage, perçage, fraisage, meulage, etc…

La RV-3 ULTRASON s’éloigne des méthodes classiques d’usinage pour permettre la réalisation de pièces en matériaux très durs.
Au lieu d’être équipée d’une broche classique en rotation, la RV-3 ULTRASON est dotée d’une sonotrode. La sonotrode va émettre des vibrations à une fréquence ultrasonique. 

L’outil monté en bout de la sonotrode vibrant à ces hautes fréquences va projeter une solution abrasive sur les parois de la pièce à réaliser et par conséquent l’éroder.
Cette méthode d’usinage abrasif n’apporte aucune contrainte sur la pièce et évite sa détérioration. Cela nous permet de travailler plus efficacement les matériaux très durs tel que la céramique, le verre ou le quartz avec une précision extrême.

La forme de l’outil permet aussi la réalisation de pièces aux formes complexes, de poches rectangulaires, d’arrêtes vives et d’éviter tout type de congé de raccordement lié à un quelconque rayon d’outil. 

• Protection par soufflets :

L’utilisation d’une solution abrasive comme vecteur de l’usinage des pièces a nécessité l’installation de protections supplémentaires sur la cartérisation de la machine.  Des soufflets ont donc été ajoutés pour protéger la cinématique de la machine.

• Sonotrode :

Remplaçant une broche classique, la sonotrode est la pièce maîtresse de la RV-3 ULTRASON. Le process a été conçu par l’un de nos collaborateurs. La sonotrode émet des vibrations à une fréquence ultrasonique qui permettent l’usinage de la pièce par abrasion.  Des sécurités sont implémentées pour éviter tous les risques liés à cet usinage :

• Effort d’usinage sur la tête,
• Présence abrasif,
• Débordement.

• Contrôle de l’effort sur l’outil :

Les pièces à réaliser étant fragiles et complexes, il est important d’éviter toutes détériorations. La machine dispose d’un système de capteurs capacitifs permettant de contrôler l’effort sur l’outil. La sonotrode est montée sur un rail libre et indépendant de l’axe Z. En cas d’efforts trop importants, cet axe est libéré par ordre des capteurs évitant ainsi la casse de l’outil ou de la pièce.

• Maîtrise de l’alimentation en liquide abrasif :

Le liquide abrasif assurant la qualité de l’usinage, il est primordiale de contrôler son flux. La RV-3 ULTRASON est dotée d’une fausse table sur laquelle sont montés différents capteurs gérant le débit et le niveau de la solution abrasive. 

Conclusion

L’une des spécialités de REALMECA est d’adapter une machine standard à un besoin spécifique. Ici, en partant de l’un de nos centres d’usinage classique, nous avons mis en place un système sur-mesure d’usinage par ultrason, remplaçant une broche et des outils de coupe par une sonotrode.

• Process réalisé(s) :
• Modèle(s) proposé(s) :
• Conclusion