Usinage de précision

Principe général

L’usinage de précision est réalisé après le cycle de frittage (cuisson). Il consiste à réaliser entièrement une pièce à partir d’une ébauche matière, ou à apporter la précision finale à une pièce déjà mise en forme. Ce procédé permet de réaliser économiquement des pièces prototypes ou en séries avec un rapport de forme / tolérances dimensionnelles inatteignable en moulage ou pressage.

Description détaillée

L’usinage des céramiques techniques frittées, appelé aussi rectification, fait appel à des équipements d’usinage conventionnels (centres d’usinages, rectifieuses, rodeuses….) mais dotés d’une construction plus robuste pour résister à l’usure accrue résultant de la dureté et de l’abrasion de ces céramiques. Ces machines sont par ailleurs dotées d’outils diamant (meules, forêts creux, meulettes, rodoirs…) et travaillent en lubrification à l’eau. Enfin, les vitesses de rotation élevées de l’outil et les prises de matière de quelques microns à quelques centièmes de millimètre sont aussi les paramètres qui différencient l’usinage des céramiques techniques de l’usinage conventionnel des métaux.

Longtemps considéré comme un moyen uniquement adapté à la réalisation de prototypes sans frais d’outillages, ou complémentaire aux techniques de moulage et pressage, pour apporter la précision dimensionnelle et/ou géométrique sur des pièces frittées, l’usinage de précision des céramiques est aujourd’hui un procédé à part entière. Il a énormément évolué du fait de l’évolution technique des machines, plus performantes et précises, et permet de fabriquer des séries moyennes de pièces complexes et/ou aux tolérances serrées à des coûts compétitifs.

Matériaux concernés

Toutes les céramiques techniques, ainsi que le saphir et le quartz, peuvent être usinées par rectification. Il existe cependant quelques petites différences d’usinage d’une matière à l’autre. En particulier, le fraisage et le perçage des céramiques très dures telles que le carbure de silicium et le nitrure de silicium sont difficiles par les moyens conventionnels. Dans ce cas là, le recours à l’usinage par ultrasons est nécessaire.

Avantages et inconvénients de ce procédé

Avantages
  • Frais d’outillages faibles
  • Délais plus courts pour prototypes
  • Obtention de tolérances serrées et géométries complexes
  • Procédé adaptable à tous types de céramiques techniques
Inconvénients
  • Procédé pas adapté aux grandes et très grandes séries (dizaines de milliers et plus)
  • Coût unitaire plus élevé que le pressage et le moulage
Matière première
Produit fini

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