déveloPpement d’OutiLs pour l’usinAge cRyogénique évolutIon verS un uSinage durable – POLARISS

L'usinage d’alliages de titane nécessite l'utilisation de fluides de coupe (huiles solubles/entières) qui a un impact positif fort sur la productivité, mais aussi très négatif sur l'écologie. Le règlement REACH présente les risques chimiques et biologiques et impose une forte restriction de ces produits pétroliers pour protéger la santé des opérateurs. Depuis 15 ans, une forte incitation est faite auprès des industriels afin qu’ils opèrent une transition vers des procédés plus propres. L'élimination des huiles de coupe est donc un enjeu important. L’objectif du projet POLARISS est de remplacer les huiles de coupe par des fluides cryogéniques (N2 ou CO2 liquide), ce que l'on appelle l'usinage cryogénique. Les résultats sont très positifs pour de nombreux matériaux, mais ils dépendent de l'outil utilisé. L'outil est donc un facteur important pour le développement de l'usinage cryogénique, pourtant il n'existe actuellement aucun outil développé spécifiquement pour ces fluides. Le projet POLARISS propose donc de développer un outil spécifique pour l’usinage cryogénique. Il sera proposé une texturation de la face de coupe des plaquettes pour améliorer le refroidissement de la pointe de l'outil. Il sera aussi envisagé de modifier la composition de l’outil de coupe, afin de limiter voire supprimer, le cobalt comme liant qui a une forte affinité chimique avec le titane et favorise ainsi l'usure par adhérence. Une attention importante sera portée sur le développement de revêtements durs comme matériaux de protection sur les outils coupants afin d’augmenter leur durée de vie. Ainsi, l'effet de nouvelles multicouches PVD à base de Cr (différentes architectures) et de nouvelles couches minces de nitrures ou carbonitrures CVD sera étudié sur les outils carbure lors de l’usinage cryogénique. Ces approches, innovantes et complémentaires, semblent très prometteuses pour l'optimisation des outils en usinage cryogénique, et ainsi permettre la suppression des huiles de coupe.