Une entreprise doit toujours produire plus et mieux. Connaître les avantages et les inconvénients d’un procédé facilite son utilisation et améliore les performances. Le Cetim, Centre technique des industries mécaniques, peut étudier et fournir des informations pertinentes pour de meilleures pratiques.

Le Cetim a été créé à la demande des industriels de la mécanique afin d’apporter, entre autres, aux entreprises des moyens et des compétences pour accroître leur compétitivité, participer à la normalisation, faire le lien entre la recherche scientifique et l’industrie. Aujourd’hui, il s’oriente vers des programmes de recherche technologique et organisationnelle, dans un contexte de plus en plus ouvert au niveau européen et international. Découvrons dans les lignes suivantes trois études de cas.

Contrôle de soudures d’angles
Les industriels utilisent le plus souvent des contrôles non destructifs (CND) de type ressuage ou magnétoscopie pour détecter les soudures d’éléments en T. Cependant, ces contrôles ne permettent pas de s’assurer de la fusion correcte du fond de chanfrein ou de mettre en évidence un manque de fusion sur les bords. Le Cetim a donc initié une étude visant à développer une méthode pour contrôler, de façon rapide, l’intégralité du joint de soudure. L’objectif est de détecter et dimensionner la taille de la zone non fondue (sur les chanfreins, entre les passes et en racine), la fissuration dans le prolongement du talon ou dans la gorge et les manques de pénétration. Cetim a donc exploré une voie, le contrôle non destructif par ultrasons multiéléments, qui présente l’avantage de pouvoir balayer un large volume de matière avec une grande vitesse, sans déplacer la sonde.

L’usinage électrochimique de précision sur les outillages de presse
Le procédé d’usinage électrochimique de précision (PECM) reprend le principe d’enlèvement de métal, grâce à l’action d’un courant entre la pièce (anode) et l’électrode d’enfonçage (cathode), dans un milieu électriquement conducteur, avec une électrode vibrante et un gap régulé. L’étude comprend l’établissement de bilans technico-économiques pour chaque secteur et la réalisation de huit outillages-types sur une machine implantée dans l’un des ateliers du Cetim. Les travaux conduits montrent, entre autres, que la technologie permet l’usinage de quasiment tous les types d’aciers à outils. Les vitesses d’enfoncement de l’électrode varient de 0,042 à 0,3 mm/mn. Par ailleurs, il n’y a pas d’usure de l’électrode pendant le processus d’usinage. La précision sur la forme 3D atteint ainsi ± 0,02 mm, pour des outillages peu profonds et avec de fortes dépouilles. La répétabilité d’une pièce à l’autre est de 3 à 15 μm. La technologie permet d’obtenir une rugosité Ra de 0,03 μm dans les aciers inoxydables et le chrome-cobalt, et de 0,1 à 0,4 μm dans les aciers à outils. Aucune bavure n’est générée sur la pièce.

Traitements et revêtements de surface à fonction tribologique
Le centre a lancé une étude pour découvrir quels traitements de surface permettent d’améliorer le comportement tribologique des pièces de transmissions mécaniques, tout en conservant leurs résistances à la fatigue et à la pression. Il s’est concentré sur le fonctionnement d’engrenages en régime de lubrification limite. Une première phase de l’étude a permis de définir des applications types (matériaux, dimensions, conditions de fonctionnement, etc.). Une seconde s’est concentrée sur l’évaluation de solutions de traitements superficiels et de revêtements de surface. Les essais menés dans cette étude portent sur le comportement tribologique d’un traitement de cémentation et d’une configuration cémentation avec revêtement WC/C (multicouches carbure de tungstène et carbone) sur l’acier 18CrNiMo7-6. Ils montrent notamment une augmentation de l’ordre de 40% de la pression hertzienne, avec le revêtement WC/C, et définissent les états de surface du substrat compatibles avec le revêtement utilisé.