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Usinage à sec des alliages légers et des composites

Balout, Bahaa (2003). Usinage à sec des alliages légers et des composites. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les alliages légers tels que l'aluminium, le magnésium et les composites à matrice d'aluminium renforcés par des particules (CMMp) sont de plus en plus utilisés dans l'industrie. Pour fabriquer des pièces l'usinage est nécessaire surtout après la mise en forme par fonderie. D'autre part, les contraintes environnementales sont de plus en plus pressantes et tendent à imposer l'usinage à sec. Il existe très peu de données sur les poussières générées lors de l'usinage et sur l'usinage à sec.

Dans ce travail on a précisé les conditions d'usinage par perçage. On a aussi comparé l'usinabilité des alliages du magnésium et des composites à matrice métallique (CMMp) avec celui de l'aluminium. Nous avons ainsi précisé l'influence du type de particules de renfort sur l'usinabilité de CMMp et étudié le mécanisme de formation des copeaux. Enfin on a précisé les mécanismes et les conditions de coupe qui influencent la quantité des poussières produites.

Titre traduit

Dry machining of light metals and composites

Résumé anglais

Aluminium and magnesium are two competitive light metals with comparable mechanical properties and good possibilities of recycling. The manufacturing of magnesium is often perceived like a barrier to its use. New manufacturing techniques of magnesium from chips are being initiated especially in Japan.

To increase the wear resistance without increasing the weight of materials, new aluminium MMCs containing soft lubricating graphite particles and hard particles (silicon carbide or alumina) with improved machinability were developed. Particulate metal matrix composites (MMCs) are known for their low weight and their high wear resistance, but also for the difficulties encountered during their machining.

The dust produced during machining is very important because of its negative impact to the environment and to the health of operator. The standards which determine the concentration and the diameter of the particles allowed during dry and lubricated machining are already established by the industrial organisations. Beyond these standards produced dust becomes dangerous.

In this master thesis, we study in a comparative way the machinability of aluminium, magnesium and CMMp alloys by using the dry drilling of these three families of materials. We analyse the cutting forces and the mechanism of chip formation to explain the behaviour differences of these three materials.

We also study the principles and the conditions by which the aerosols are produced during dry machining by analyzing the influence of the cutting parameters and the various conditions of machining on the aerosols concentrations.

This study will allow to predict the cutting forces and thus the energy requirements, also to analyse the influence of cutting parameters, type of material and reinforcing particulates on cutting forces behaviour. Moreover the study of dust will allow us to be able to analyse the principles of their formation, to control and to reduce their concentration during machining.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique". Bibliogr.: f. [160]-164.
Mots-clés libres: Alliage, Aluminium, Composite, Forme, Leger, Magnesium, Matrice, Metallique, Mise, Percage, Sec, Usinabilite, Usinage
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Masounave, Jacques
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Songmene, Victor
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 05 mai 2011 19:24
Dernière modification: 14 oct. 2016 20:43
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/735

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