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Une technologie laser pour la taille de diamant offre un avantage à l'industrie de l'UE

Les chercheurs du projet DIPLAT utilisent la technologie laser pour mettre au point la prochaine génération d'outils haute performance à base de diamant industriel.

Les diamants et autres matériaux ultra-durs sont utilisés dans de nombreux secteurs industriels et dans le domaine de la fabrication. De petites particules de diamant, par exemple, peuvent être incorporées dans des lames de scie, des mèches de forage et des roues de meulage pour la découpe, le forage ou le broyage. Elles peuvent être également réduites en poudre et prendre la forme d'une pâte de diamant qui est utilisée pour le polissage ou un meulage très fin. Or, paradoxalement, c'est cette solidité extrême (cette même qualité qui fait la valeur des diamants industriels) qui a présenté un défi constant dans le développement de la prochaine génération d'outils très performants. Effectuer des géométries de forme libre 3D complexes précises et des structures à partir des diamants industriels et d'autres matériaux ultra-durs s'est avéré très difficile d'un point de vue technique. Le projet DIPLAT financé par l'UE lancé en janvier 2013, vise à aborder la question en présentant pour la première fois une découverte technologique laser. Cette dernière permettra à l'industrie européenne de capitaliser totalement sur le marché croissant pour l'usinage et l'outillage haute performance. En effet, il est à espérer que le projet, qui recevra au total 3,2 millions d'euros par le financement de l'UE, s'ouvrira à de nouvelles opportunités qui correspondent à la conception d'outils de haute performance. Cela fournira un avantage compétitif distinct aux PME européennes spécialisées dans le domaine de l'outillage et de la machinerie. DIPLAT cherche à exploiter le potentiel des lasers à impulsions ultra-courtes à haute brillance. Cette technologie d'outillage s'appuiera sur l'ablation par laser à impulsions 3D (PLA, de l'anglais Pulsed Laser Ablation), et sera développée et démontrée pour de nombreuses applications industrielles. L'ablation au laser implique l'élimination du matériau sur une surface solide en l'irradiant avec un faisceau laser, parvenant ainsi à un bord plus lisse et mieux défini. Un matériau spécifique du projet est le travail avec le diamant polycristallin (PCD). Ce matériau offre une résistance d'abrasion jusqu'à 500 fois celle du carbure cimenté, et sa conductivité thermique élevée permet à la chaleur d'être détourné du côté tranchant, empêchant ainsi une usure rapide de l'outil. Les produits en PCD sont largement utilisés dans les industries optique aérospatiale, électronique et de l'automobile ainsi qu'en menuiserie. Alors que les matériaux en PCD avec des cristaux plus larges présentent une plus grande résistance à l'abrasion, ils ont souvent des tranchants plus bruts. À l'inverse, de plus petits cristaux offrent un tranchant plus aiguisé mais avec une durée de vie de l'outil plus brève. Le nitrure de bore cubique est un autre matériau très solide utilisé comme abrasif (il s'agit du second matériau le plus solide après le diamant synthétique). Un des avantages physiques du nitrure de bore cubique comparé aux abrasifs conventionnels est que, en plus d'être plus dur à une température ambiante, il maintient sa solidité sur une vaste gamme de température. Le projet DIPLAT veut permettre aux fabricants d'outils de concevoir des surfaces fonctionnelles très spécifiques (avec des micro-géométries contrôlées) à partir de ces matériaux, afin de fournir à l'industrie la performance exacte requise. Le projet, qui doit s'achever en juillet 2016, démontrera ensuite la performance supérieure et la fonctionnalité de ces nouveaux outils dans les applications industrielles complexes. DIPLAT constitue la pierre angulaire en termes de technologie d'outils innovante, et permettra à la fabrication européenne de se diriger vers un usinage à haute performance de pointe. Cela offrira aux utilisateurs finaux une fonctionnalité stimulée, une performance machine exceptionnelle et à terme stimulera la compétitivité européenne. Pour plus d'informations, consulter: DIPLAT www.fp7-diplat.eu/

Pays

Suisse

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