Les diamants sont le meilleur ami des machines-outils
L'usinage de machines-outils ultra-dures constitue un défi important parce que les outils sont durs et difficiles à déformer. En particulier, la production de géométries et de structures 3D complexes à forme libre est un processus très onéreux. Le projet DIPLAT, financé par l'UE, traite ce besoin urgent de développement d'une plateforme d'ablation par laser à impulsions (ALI) 3D. Il permettra la production de surfaces fonctionnelles micro-structurées sur des diamants et des matériaux ultra-durs. Les progrès technologiques permettront aux petites et moyennes entreprises (PME) européennes impliquées dans la production de machines-outils de pointe d'occuper une position de chef de file mondial. L'ALI de solides est une nouvelle technique qui gagne en intérêt. Par rapport aux outils traditionnels, cela permet un choix personnalisé de longueur d'onde et de largeur d'impulsion selon le matériau et la modification structurelle confinée localement. DIPLAT développe la technologie ALI requise avec un nouveau système de contrôle multiaxial et un module d'assistance logicielle utilisant un fichier de conception assistée par ordinateur. La première période de rapport portait sur les exigences de développement de la technologie et des processus pour conduire à la fabrication d'outils prototypes industriels et d'activités d'analyse comparative. Les travaux ont commencé par la consultation des utilisateurs finaux pour déterminer les géométries et les tâches de production qui ne peuvent pas être suffisamment traitées à l'aide des outils traditionnels. De nouvelles stratégies ALI ont été développées pour le traitement multiaxial 3D du diamant et du nitrure de bore cubique, le second matériau le plus dur après le diamant synthétique et un choix croissant d'applications d'outillage. Les travaux de développement ont été soutenus par un modèle d'ablation pour l'ALI picoseconde et nanoseconde des matériaux en diamant. Les scientifiques ont développé un protocole pour synchroniser la cinématique de la machine avec la tête de scan multiaxiale qui marque rapidement la géométrie requise de la pièce de la machine. Il développe le matériel d'un système de micro-usinage laser existant. Suite aux travaux de développement intensifs, les premiers prototypes d'outils ont été produits et les premiers essais d'usinage ont été menés. Six publications décrivent les travaux qui ont conduit à deux demandes de brevet pour les nouvelles conceptions d'outils et technologies de traitement. DIPLAT est en route pour livrer une technologie d'outillage et d'usinage de pointe qui mettra les PME européennes hautement spécialisées à la pointe d'un important marché mondial.
Mots‑clés
Machines-outils, diamant, usinage, ablation par laser à impulsions, matériaux ultra-durs
