L'importante durée de vie des outils et les temps d'opération faibles sont des avantages qui méritent également d'être cités.
Une opération complexe à mettre en œuvre
La dualité ''modification géométrique / amélioration des caractéristiques mécaniques'' renforce l'intérêt des opérations de déformation. En effet, contrairement aux procédés d'arrachement de copeaux, la déformation tend à augmenter la résistance de la pièce. Mais ce couplage complique la mise au point du procédé. L'atteinte d'un objectif de caractéristique mécanique comme une dureté superficielle entraînera une modification du diamètre de la pièce, et inversement. Il devient alors délicat, voire impossible de réaliser certaines combinaisons.
D'autre part, la mesure de caractéristiques mécaniques en phase de réglage peut être complexe. La mesure de dureté superficielle nécessite un matériel et des compétences spécifiques. Quant à l'estimation des contraintes résiduelles, elle n'est quasiment réalisée qu'en laboratoire.
Pour ces raisons, il est difficile d'évaluer l'impact d'une opération de déformation sur les caractéristiques mécaniques d'une pièce. La valeur ajoutée par l'opération n'est alors pas pleinement mesurée et dégage un potentiel de valorisation et de conquête de nouveaux marchés.
Quelle solution ?
D'autres secteurs de l'industrie sont confrontés à ce problème. Pour les industriels de l'emboutissage ou de la forge, la solution a été trouvée par la modélisation numérique des procédés de mise en forme. Il s'agit alors d'utiliser une mise en forme virtuelle pour mettre au point l'opération. Ce recours aux outils numériques, devenu incontournable, procure aux bureaux des méthodes un moyen de prédire les réglages du système de production, voire, pour les modèles les plus développés, d'estimer les dispersions statistiques de la production.

Exemple de modèle numérique de galetage
La méthode employée est suffisamment générale pour être applicable à la plupart des procédés de mise en forme. Toutefois, la mise en œuvre n'est pas triviale. Le modèle numérique est constitué de plusieurs sous-modèles qu'il s'agit de définir, de paramétrer puis de valider individuellement. De plus, le comportement du matériau doit être identifié de façon précise et dans un mode de sollicitation semblable à celui rencontré lors de l'opération.
La maîtrise des opérations de déformation sur tour au CTDEC
Le CTDEC, dans son rôle de recherche et développement sur des thèmes d'intérêt collectif, travaille à la conception d'une méthode de simulation des opérations de déformation locale sur tour. Le projet, intitulé "Maîtrise des procédés de déformation à froid" a été initié en décembre 2008, en collaboration avec le laboratoire SYMME (Systèmes et Matériaux pour la Mécatronique) de l'Université de Savoie pour une durée de 3 ans.
Le projet a pour enjeu d'expliquer les mécanismes régissant les opérations de mise en forme par déformation sur tour. Il s'agit de modéliser l'opération en définissant des méthodes rationnelles et reproductibles applicables dans un contexte industriel. La méthode est construite autour d'un cas d'application : le galetage d’un cylindre en 11SMn30.
Dans cette optique, nous recherchons des collaborateurs industriels prêts à contribuer aux expérimentations de galetage et échanger sur les avancées réalisées au cours du projet.
Contact : Fabien Degré - e-mail : f.degre@ctdec.com