Des chercheurs en composites à ultrasons de l'Université de Loughborough dans le Leicestershire ont mis au point un appareil qui, selon eux, pourrait révolutionner la façon dont les composites sont coupés, percés et broyés. L'appareil fait appel à la technologie d'usinage assisté par ultrasons (UAM), qui utilise un convertisseur piézoélectrique spécialement conçu pour fonctionner conjointement avec un tour, une perceuse ou une fraiseuse conventionnels.

La machine peut créer des vibrations ultrasonores de 20 à 39 KHZ n'importe où, et sa technologie de traitement peut complètement ramollir le matériau composite dans la zone de travail, réduisant considérablement la dépendance aux outils de coupe, entraînant moins de dommages, moins de déchets et un meilleur polissage.

Créée par le professeur Vladimir Babitsky de l'Université de Loughborough, l'UAM a été largement développée ces dernières années avec le soutien du Dr Anish Roy et du professeur Vadim Silberschmidt.

Au cours de la dernière décennie, plusieurs projets de doctorat ont été couronnés de succès, y compris la récente tâche difficile de Vaibhav Phadnis et Farrukh Makhdum sur le forage de composites fibre de carbone/époxy. Phadnis, qui travaille dans l'industrie des composites, pense que lorsque l'appareil pourra également être utilisé pour percer des trous dans d'autres matériaux, tels que les alliages de nickel, il améliorera considérablement l'efficacité des fabricants.

"La production manufacturière au Royaume-Uni et les nouvelles commandes ont continué d'augmenter", a déclaré Roy. Cela signifie que nous devons rechercher des méthodes de traitement meilleures, plus rentables et plus durables. La technologie d'usinage assisté par ultrasons est une bonne réponse. La technique a été couronnée de succès en laboratoire et peut même couper des alliages aérospatiaux composites à ultrasons difficiles à manipuler. Cela rend le traitement si facile, c'est comme couper du beurre. » « La technologie de perçage assisté par ultrasons a considérablement amélioré le processus de perçage des composites en fibre de carbone/époxy et a considérablement réduit les dommages causés aux composites », a-t-il ajouté.

Le défi, dit Roy, est de minimiser la possibilité de dommages matériels dus au forage, et comment le rendre possible, voire l'éliminer complètement.

La technologie est déjà utilisée dans des applications biomédicales, telles que le forage dans l'os pendant la chirurgie orthopédique. Dans le même temps, l'étude préliminaire des composites à ultrasons montre que la technologie peut être utilisée pour percer des micro-trous dans la carte de circuit imprimé à balais, ce qui montre le potentiel d'application dans le domaine des pièces de haute précision.

Vaibhav, qui s'est associé à Airbus, a déclaré que la facilité d'assemblage, d'utilisation et les avantages économiques de la technologie en feront le choix idéal pour les futurs processus de fabrication.