Contribution à l’amélioration de la productivité lors de l’évidement de poches en alliages de magnésium Mg-Zn-Zr-RE, intégrité de surface et stratégies avancées

par Isabelle Danis

Thèse de doctorat en ill. en coul.

Sous la direction de Pierre Lagarrigue.

Soutenue en 2014

à Toulouse 3 .

mots clés

• Alliages de magnésium
• Tréflage
• Ramping avec équilibrage des efforts de coupe
• Stratégies d’usinage
• Intégrité de surface
• Elektron 21
• Productivité
• Evidement de poches
• Magnésium -- Alliages
• Industrie aéronautique

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Titre traduit

Contribution to enhancement of productiveness during pocketing of Mg-Zn-ZR-RE magnesium alloys : Surface integrity and advanced machining strategies

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Résumé

Une des problématiques actuelles les plus importantes dans l’industries du transport est de réduire à la fois les consommations en carburant et les rejets de gaz à effet de serre. Le projet CARAIBE (CARters Aéronautiques Innovants à Bénéfice Environnemental) dans lequel s’inscrit ce travail de thèse vise à promouvoir l’utilisation d’alliages de magnésium dans l’aéronautique, en vue de répondre à cette problématique par un allègement des structures (1/3 plus léger que l’aluminium). Le but de cette thèse est d’étudier l’usinabilité de deux alliages de magnésium de type Mg-Zr-Zn-RE (Terres Rares) à partir de bruts coulés ou forgés, de manière à optimiser l’ébauche de carters taillés-masse. Elle doit donc déterminer quels types d’opérations d’usinage permettraient d’améliorer la productivité lors de l’évidement de poches dans ces alliages, sans dégrader leur intégrité de surface, et en demeurant dans un cadre de travail sécurisé. Il s’agit dans un premier temps d’identifier les risques et les paramètres influents lors d’opérations de tournage, puis une opération d’usinage encore peu utilisée, le tréflage, est étudiée en termes d’efforts de coupe, d’intégrité de surface résultante et de stratégie de trajectoires. Cette opération est ensuite combinée à un nouveau procédé d’évidement de poches en ramping avec équilibrage des efforts de coupe de manière à augmenter encore la productivité. Les différents procédés d’usinage sont enfin comparés en termes de temps d’usinage, de respect des tolérances dimensionnelles, ou encore de facilité de mise en oeuvre.