Lorsqu’il s’agit d’usiner des matières très dures, avec les problèmes de fissures, de bavures, ou de matière qui s’écaille, l’usinage ultrasonique est la bonne solution. TTGroup propose l’une des rares machines du marché équipée de cette technologie: le Centre d’Usinage Vertical VU-5. Explications détaillées.

L’usinage ultrasonique :  Qu’est-ce donc ? Le principe de l’usinage ultrasonique consiste à faire vibrer un outil verticalement à très haute fréquence, et ce, combiné avec une grande vitesse de rotation. L’outil utilisé étant recouvert d’abrasif diamant, cette combinaison génère des impacts très courts sur la matière mais avec des vitesses de contact très élevées. Cela réduit de manière importante les efforts de coupe. Selon les matières, on constate des efforts de coupe diminués de 30 à 70%.

Cette technologie s’applique à toutes les matières difficiles : très dures ou très cassantes (alliages ferreux : aciers traités, chrome-nickel-molybdène, aciers de moules… ; autres matières : graphite, verre, quartz, siliciums, céramiques etc.).

TTGroup propose une machine unique: le TONGTAI VU-5

Cette machine est un centre vertical quasi standard. La technologie se situe dans les porte-outils développés par TONGTAI qui intègrent un système piézoélectrique permettant de générer des vibrations de 15 à 45kHz. La broche tourne entre 20 et 24 000 tr/min et est légèrement modifiée pour permettre de recevoir les porte-outils spécifiques et d’activer le système piézoélectrique.

La machine est équipée d’un système d’apprentissage qui détermine automatiquement la fréquence de vibration à appliquer à l’outil.

Mais le VU-5 reste une machine d’usinage, et il est possible de panacher, dans le magasin de 20 ou 30 outils, des porte-outils standard avec des porte-outils ultrasoniques. On peut donc utiliser la machine pour d’autres opérations d’usinage classique.

Trois principales applications pour cette technologie

Tout d’abord, le perçage de trous de très petits diamètres dans des matières difficiles. Par exemple, sur des plaques de silicium, le VU-5 peut percer avec un seul outil plus de 230 trous de diamètre 0,5mm sur une longueur de 10mm, alors qu’en usinage conventionnel, on ne peut percer que trois trous avec le même outil.

La seconde application concerne la finition de surface, voire le polissage. Par exemple, le polissage de métaux trempés ou de carbure de silicium permet d’obtenir de très bons états de surface avec des Ra de 0,2 µm. Sur des aciers inox, on parvient à descendre à 0,1 µm. Mais avec des matières plus tendres tels que l’aluminium, on arrive à ces mêmes états de surface.

Enfin, la technologie ultrasonique est la solution pour l’usinage de matières difficiles. Par exemple, le perçage de trous dans du Quartz, ou du verre sans éclats, l’usinage de moules en céramique ou en graphite sans bavures ou éclats. Ces procédés se retrouvent dans toutes les industries (aéronautique, automobile, médical, moules et matrices, usinage du verre…)

Un marché de niche que TTgroup s’efforce de développer

TTGroup France dispose d’un centre d’essais en Suisse dans lequel un VU-5 est disponible pour tous les essais clients. En effet, chaque problématique doit être testée avec différents paramètres afin d’arriver au meilleur compromis.

L’usinage ultrasonique reste un marché très restreint en termes d’utilisateurs, un marché de niche. Cependant, TTGroup France propose une alternative assez économique par rapport au leader du marché, ce qui pourrait permettre à un certain nombre d’entreprises de se lancer dans cette technologie.