Thèse en cours

De l’origine de la rupture de fil électrode en usinage par électroérosion

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Triangle exclamation pleinLa soutenance a eu lieu le 21/09/2020. Le document qui a justifié du diplôme est en cours de traitement par l'établissement de soutenance.
Auteur / Autrice : Nhat khoa Do
Direction : Pascale BallandLaurent Tabourot
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Sciences Pour l'Ingénieur
Date : Inscription en doctorat le 01/09/2016
Soutenance le 21/09/2020
Etablissement(s) : Chambéry
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et ingénierie des systèmes, de l'environnement et des organisations (Chambéry ; 2007-2021)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Systèmes et Matériaux pour la Mécatronique

Résumé

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Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'un accord de collaboration Cifre avec l'entreprise Thermocompact. La société Thermocompact (France) et sa filiale HWA (Vietnam) développent, fabriquent et vendent des fils électrodes pour l’usinage par étincelage érosif (ou électroérosion). Thermocompact souhaite appréhender de façon générique les règles optimales de mise en œuvre d'une opération l’usinage par étincelage érosif dans le but d'aider ses clients à tirer le meilleur parti possible des fils qu'elle produit. Pour cela, il semble nécessaire de déterminer le lien qui existe entre les paramètres d'entrée du procédé (paramètres imposés et paramètres dynamiques du procédé) et ceux de sorties (qualité de la pièce, délai et coût). Les paramètres imposés pour une opération donnée sont : • Le fil choisi (composition, état structural, géométrie, propriétés thermomécaniques, propriétés électriques…), • La nature de la pièce usinée (composition, état structural…), • La nature du diélectrique (composition, viscosité, propriété électrique, propriété thermique, température…), • La machine choisie (temps de remise en fonctionnement suite à une casse de fil, possibilités technologiques, pilotage de la circulation du diélectrique…) • La température ambiante de l'atelier. Les paramètres de pilotage du procédé (contrôlables dynamiquement au niveau de la machine) sont les suivants : • Paramètres électriques des impulsions d'étincelage (intensité, durée, fréquence, forme), • Paramètres d'asservissement du déplacement (fonctions de déplacement choisies dépendamment des paramètres d'étincelage), • Débit du fluide diélectrique au niveau de la zone d'usinage (dépendant des buses utilisées et du débit), • Sollicitations mécaniques sur le fil (tension, vibration). Les paramètres de sortie sont d'une part liés à la qualité de la pièce elle-même : • Son état de surface (rugosité), • Sa géométrie finale (respect des dimensions prescrites) • Son état mécanique de surface (zone affectée par l'usinage) La rapidité de l'opération (délai) est un élément important pour les procédés d'électroérosion : • Le temps de cycle (celui-ci résulte de la rapidité d'usinage et est pénalisé par les casses de fil). Il ne faut pas perdre de vue le coût de l'opération même s'il se déduit directement des paramètres choisis. Il dépend de différents facteurs : • Coût du fil, • Coût d'utilisation de la machine (amortissement, consommation…), • Coût du diélectrique. Le projet de thèse consiste à appréhender et à modéliser l'opération d'usinage électro-érosif afin d'optimiser les paramètres d’usinage afin d'obtenir des pièces au meilleur compromis qualité délai coût. Ce qui est particulièrement visé dans cette étude est : • L'emploi de fil haut de gamme produit par l'entreprise, • La minimisation du temps de cycle notamment par la maximisation de la vitesse d'usinage tout en limitant les risques de rupture du fil. Il s'agit donc d’appréhender au mieux (théoriquement et numériquement) le procédé en lui-même pour expliquer les phénomènes physiques responsables de la rupture du fil et ainsi déterminer les meilleures conditions d'emploi de façon à procurer aux clients de Thermocompact un avantage concurrentiel indéniable par l'apport d'un savoir-faire complémentaire maîtrisé, détenu et apporté par l'entreprise.