Cette journée du réseau des mécaniciens du CNRS s'est déroulée à l'INSP de Paris Jussieu dans l'atelier de réalisation mécanique de l'institut des Nanosciences. Les sociétés Jongen et Autodesk étaient partenaires de l'évènement. Leurs expériences de l'usinage des matières difficiles étaient les bienvenues et les copeaux de Marval, d'Inconel et de titane n'ont pas manqué de s'accumuler dans le bac de la machine.

Les essais ont été réalisés par Christophe Rafaillac, mécanicien au CNRS, sur un centre d’usinage 5 axes DMG DMU50, avec l’approbation de Christophe Testelin directeur du labo de Jussieu. Chaque laboratoire était présent avec un échantillon de matière réfractaire (les récurrences de leur labo). Avec l’aide des spécialistes sur place, le but de ces essais était de trouver la bonne stratégie d’usinage et surtout les bonnes références de fraises pour l’usinage des pièces dans ces matières réputées difficiles. Un programme d’usinage type permettant d’usiner une pièce dans ces différentes matières était ensuite défini par l’intermédiaire du logiciel Autodesk PowerMill.

Le réseau des mécaniciens
L’objectif du Réseau National des Mécaniciens créé en 1999 est de rassembler la communauté des mécaniciens en bureau d’études, en atelier et en intégration sur site pour développer les échanges et les transferts de connaissances. Il est piloté par la Mission pour l’Interdisciplinarité qui accueille et fédère les réseaux métiers et technologiques du CNRS au sein d’une Plateforme. Les principaux enjeux et objectifs de ces réseaux sont d’identifier, de capitaliser et de transmettre les savoir-faire, de favoriser le partage d’expériences et de mutualiser les ressources au service des laboratoires et des projets scientifiques. Les membres des réseaux sont issus de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche sur la base du volontariat. Le réseau régional fonctionne en étroite relation avec les services de formation permanente qui apportent leurs soutiens logistique et financier pour les formations.

Jongen partenaire du CNRS
Jongen est fabricant d’outils coupants de précision pour l’usinage de métaux et de matières plastiques. L’entreprise est surtout réputée pour ses outils de fraisage d’exception. Depuis 1974, toute la production d’outils à plaquettes, de plaquettes et de fraises carbure monobloc est réalisée en Allemagne sur le site de Willich. La gamme de produits comprend des fraises à alésage, des fraises à queue et des fraises à queue filetée. Cette gamme est disponible sur stock et Jongen est aussi en mesure de réaliser tout type d’outil sur plan. Son équipe de techniciens accompagne les donneurs d’ordres afin d’optimiser et d’augmenter la productivité. Le CNRS se fournit en fraises techniques et attachement chez Jongen. Pour le fabricant ce partenariat est en même temps une veille technologique qui lui permet de travailler sur de nouvelles matières avant même leur commercialisation. Durant cette journée technique bien remplie de nombreux alliages différents ont été usinés (Titane, Marval, Ta5v, Inconel 626, 42 Crmos4, 40Cmd8, Hastelloy, Monel) principalement avec des fraises carbure monobloc VHC particulièrement bien adaptées à l’usinage trochoïdal. La fraise est utilisée sur toute sa hauteur de coupe. Elle s’use moins vite et son réaffûtage est garanti par Jongen (avec revêtement si nécessaire). Gilles Dordain directeur France nord et Benelux ajoute :  » En travaillant sur une pièce en titane avec ce type de fraise et une bonne stratégie d’ébauche, il est possible de réduire par 4 le temps d’usinage.  »

Les bonnes stratégies d’usinage avec Autodesk PowerMill
Une bonne machine, d’excellents outils et attachements ne sont pas suffisants pour une bonne productivité. Il faut aussi une FAO performante. Avec l’acquisition de Delcam, un des ténors des logiciels de FAO, l’éditeur californien a intégré une composante fabrication efficace à son offre industrielle. En conservant le personnel qualifié de Delcam il dispose d’une forte assistance sur le terrain pour tirer la quintessence des machines de production. Jean-Claude Hoarau, Ingénieur commercial Autodesk pour la division Manufacturing, le prouve par sa présence lors de cette journée :  » Pour ces applications d’usinage dans des matières difficiles une bonne stratégie d’usinage est indispensable. Par exemple, pour l’usinage d’ébauche ultra rapide, nous appliquons un mode qualifié de  » Vortex « . C’est un mode de coupe Trochoïdal Dynamique qui permet de réduire les temps d’usinage en maintenant les conditions de coupe sur un parcours complet et en travaillant avec la longueur de la dent outil : la vitesse d’avance est constante ainsi que l’épaisseur du copeau. Cette fonction permet également de mieux sécuriser les parcours et d’améliorer les temps d’usinage : le logiciel optimise l’angle d’attaque dans la matière. Les avantages sont immédiats, le volume de copeaux est maximum, la durée de vie des outils est prolongée, celle de la broche de la machine aussi. La stratégie Vortex permet l’utilisation optimale des fraises carbures monobloc « .