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Perçage multi-matériaux   Perçage des matériaux composites                                M. CHERIF. I2M, Université Borde...
Perçage des matériaux composites            0°                 45°                                                        ...
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Résultats: Perçage     Influence de l’avance               N=1800 tr.min-1                          N=1800 tr.min-1       ...
Endommagements                Perçage des matériaux composites                     Propagation de fissure6
Perçage des matériaux composites7
Détourage          Paramètres étudiés au cours du détourage              Outil     (°)               N (tr.min-1) Vf (mm....
Détourage    Influence sur l’effort de coupe Fc9
Résultats et Analyses                                                Détourage                              Arrachements  ...
Coupe orthogonale11
Influence de la vitesse de coupe                                                     Coupe orthogonale                    ...
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Sens de l’avance de l’outil                                   Influence de l’orientation des fibres sur la formation      ...
Sens de l’avance de l’outil                                   Influence de l’orientation des fibres sur la formation      ...
Coupe orthogonale     Champs de températurePlaquette                Surface usinéeCopeaux                    θ= 0°        ...
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Paramètres étudiés                                       Détourage             Paramètres étudiés au cours du détourage   ...
Résultats et Analyses                                                                                       Détourage     ...
Influence de l’orientation des fibres  sur la rugosité Ra                    Détourage                 Carbure 2 dents   ...
Coupe orthogonale22
Usinage des composites                                                                                        [2]         ...
Influence de la géométrie de l’outil à l’intérieur des trous                                                         Délam...
Perçage des matériaux composites                                                                Endommagements            ...
Conclusion       Perçage multi-matériaux                  Simulation - Optimisation     Compréhension et prévision du comp...
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Usinage des Matériaux Composites carbone / Epoxy

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Usinages des Composites - 23 octobre 2012 - Albert

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Usinage des Matériaux Composites carbone / Epoxy

  1. 1. UPRES-EA3899Usinage Des Matériaux Composites carbone / Epoxy Malek HABAK, Raphaël VELASCO, Pascal VANTOMME Journée Technique sur l’usinage des composites 23:10/2012. Lycée Lamarck Doctorante: Yosra TURKI Auditeur CNAM : Jean Noêl LAURENT
  2. 2. Perçage multi-matériaux Perçage des matériaux composites M. CHERIF. I2M, Université Bordeaux 1. JEC 20112
  3. 3. Perçage des matériaux composites 0° 45° [(0°/45°/90°/-45°)3]S 90°-45° x3 8 mm -45° 90° 45° 0° x33
  4. 4. Perçage des matériaux composites7060 Fz (N) I: Entrée des arêtes II: Entrée listels50 IV III: Engagement pleine matière40 III IV: sortie arêtes II V V: sortie listels30 I20 Mz (N.cm)10 N=3000 tr.min-1 0 0 1,5 3 4,5 6 7,5 9 10,5 12 13,5 15 17,5 f =0,3 mm.tr-14
  5. 5. Résultats: Perçage Influence de l’avance N=1800 tr.min-1 N=1800 tr.min-1 f =0,04 mm.tr-1 f =0,36 mm.tr-1 Entrée du trou N=1800 tr.min-1 N=1800 tr.min-1 f =0,04 mm.tr-1 f =0,36 mm.tr-1 Sortie du trou5
  6. 6. Endommagements Perçage des matériaux composites Propagation de fissure6
  7. 7. Perçage des matériaux composites7
  8. 8. Détourage Paramètres étudiés au cours du détourage Outil  (°) N (tr.min-1) Vf (mm.s-1) ap (mm) (=6 mm) 0 Carbure 2 8000 10 0,5 15 dents 13500 30 1 2 dents8
  9. 9. Détourage Influence sur l’effort de coupe Fc9
  10. 10. Résultats et Analyses Détourage Arrachements Carbure 2 dents Délaminage10
  11. 11. Coupe orthogonale11
  12. 12. Influence de la vitesse de coupe Coupe orthogonale Orientation des fibres Orientation des fibres 600 600Effort de poussée Fp (N) 0° 15° 30° 90° 0° 15° 30° 90° Effort de coupe Fc (N) 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 Vitesse de coupe Vc (m.min-1) Vitesse de coupe Vc (m.min-1) 0° 15 couches12
  13. 13. 600 ap = 0,1 mm ap = 0,15 mm ap = 0,25 mm = 0° ap = 0,35 mm ap = 0,5 mm Effort de poussée Fp (N) 500 400 Rupture des fibres Propagation 300 de la fissure 200 Sens de l’avance de l’outil Sens de l’avan 100 Grossissement x100 0 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Orientation des fibres  (°) 600 ap = 0,1 mm ap = 0,15 mm ap = 0,25 mm ap = 0,35 mm ap = 0,5 mm = 15° 500 Effort de coupe Fc (N) 400 Ecrasement 300 des fibres 200 Sens de l’avance de l’outil 100 Sens de l’avan 0issement x100 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Orientation des fibres  (°) Grossissement x100 13
  14. 14. Sens de l’avance de l’outil Influence de l’orientation des fibres sur la formation [1] du copeau = 0° [1] R. Teti, Machining of composites materials, University of Naples Frederico II, 2002.14
  15. 15. Sens de l’avance de l’outil Influence de l’orientation des fibres sur la formation [1] du copeau= 45° [1] R. Teti, Machining of composites materials, University of Naples Frederico II, 2002.15
  16. 16. Sens de l’avance de l’outil Influence de l’orientation des fibres sur la formation [1] du copeau [1] R. Teti, Machining of composites materials, University of Naples Frederico II, 2002.16
  17. 17. Coupe orthogonale Champs de températurePlaquette Surface usinéeCopeaux θ= 0° θ= 15° θ= 45° Sens de l’avance de l’outil θ= 135° Procédé d’usinage: Coupe orthogonale Matériau: UD Vc = 2m/min ap = 0,25 mm17
  18. 18. 18
  19. 19. Paramètres étudiés Détourage Paramètres étudiés au cours du détourage Outil  (°) N (tr.min-1) Vf (mm.s-1) ap (mm) (=6 mm) 0 Carbure 2 8000 10 0,5 15 dents 13500 30 1 30 Carbure 20500 50 1,5 45 taille 24000 70 2 90 diamant 2 dents Taille diamant19
  20. 20. Résultats et Analyses Détourage Influence de la vitesse de rotation N sur l’effort de coupe Fc Carbure 2 dents Carbure taille diamant20
  21. 21. Influence de l’orientation des fibres  sur la rugosité Ra Détourage Carbure 2 dents Carbure taille diamant21
  22. 22. Coupe orthogonale22
  23. 23. Usinage des composites [2] Type des outils [2] Gohorianu G., Thèse, Université de Toulouse, 2008. 2323
  24. 24. Influence de la géométrie de l’outil à l’intérieur des trous Délaminage Ecaillage Fibres mal coupées Arrachement des fibres24
  25. 25. Perçage des matériaux composites Endommagements Fd = Dmax / D Vitesse de rotation N (tr.min-1) 1800 3000 6000 Entrée du trou 1,7 1,8 1,8 Fd Sortie du trou 1,6 1,4 1,5 Vitesse de rotation N (tr.min-1) 1800 3000 6000 Entrée du trou 1,2 1,2 1,225 Fd Sortie du trou 1,5 1,6 1,625
  26. 26. Conclusion Perçage multi-matériaux Simulation - Optimisation Compréhension et prévision du comportement des matériaux pendant la coupe (définition des paramètres les plus influents) Obtenir des réponses numériques aux problématiques liées au développement d’un nouveau procédé ou de nouvelles géométries d’outils Fc = 11,9445 - 0,0012.N + 0,6611.Vf +19,9542.ap26
  27. 27. Merci pour votre attention

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