Qu’est-ce que l’usinage par ultrasons ?

Qu’est-ce que l’usinage par ultrasons ?

17 mai 2016
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Les ultrasons sont des vibrations, réalisées à haute fréquence, utilisés dans de nombreux domaines allant de la chirurgie (liposuccion, par exemple) au nettoyage des pièces, en passant les échographies et le soudage de métaux et de matières plastiques. Et, parmi ces champs d’applications industrielles figure notamment l’usinage.

Le principe de cette technique et ses utilisations

La technique d’usinage par ultrasons consiste à utiliser des grains abrasifs libres et de les mettre en mouvement, en transformant un courant électrique en vibration mécanique, qui sera ensuite transmis via un outil (sonotrode).

Transportés par un fluide – traditionnellement,  l’eau est généralement utilisée – ces grains seront alors projetés sur la pièce et grâce aux vibrations, la matière sera retirée par frottement.

L’efficacité de cette technique et son niveau de qualité dépendent de plusieurs facteurs : la nature de l’outil utilisé, les vitesses d’avance, la qualité et la composition de l’abrasif, sans négliger l’amplitude de la vibration.

A noter que les ultrasons servent également aux techniques d’assistance à l’enlèvement de matière, tels que le polissage, la coupe, l’électroérosion ou encore, l’usinage par rectification. Sur la base d’un fonctionnement physique identique (cisaillement, érosion et abrasion), cette approche vise à améliorer la qualité de la pièce, afin de réduire les forces de frottements.

Usinage par ultrasons grâce aux sonotrode

Les principaux avantages de l’usinage par ultrasons

Comme elle se fait sans contact, la technique d’usinage pas ultrasons est particulièrement préconisée pour travailler : 

  • des matériaux durs, habituellement réputés difficiles à travailler de manière classique, comme les carbures, le diamant ou encore le quartz.
  • des matériaux fragiles, a contrario plus faciles à modeler mais plus fragiles, comme la silice, les céramiques ou les verres.

Et par rapport aux usinages classiques, elle permet de réaliser des formes particulières (trous hexagonaux ou carrés), avec des dimensions inférieures au millimètre : un atout considérable !

Enfin, cette technique est intéressante et d’une grande efficacité, pour effectuer des perçages très précis, de l’ordre de 0,4 mm de diamètre, tout en proposant un excellent rapport diamètre / profondeur.