Problématique

Beaucoup d’ateliers et de fablab disposent de machines à commandes numériques ou de stratoconception. L’intérêt de ces machines est de pouvoir facilement découper et graver n’importe quelle forme dans divers matériaux tels que le bois ou des plaques carbones.

Cependant, le principal défaut pour des machines ne disposant pas de carter de protection est de ne pas protéger l’environnement des poussières et copeaux lors de l’usinage. Ce manque de protection peut occasionner un problème de propreté au sein de l’atelier et bien sur de sécurité pour les opérateurs autour de la machine. En partant de cette lacune, il émerge la problématique suivante :

Comment arriver à protéger l’environnement de la machine de façon simple et abordable et qui s’intègre parfaitement à la machine ?

Cette problématique s’est posée lors de l’usinage avec une commande numérique (Usinage de mousses expansés/extrudés, plaque contreplaqué, plaque carbone) :

Pour répondre à cette problématique, nous pensons à un système qui permet d’aspirer au plus près de la fraise d’usinage et qui doit s’adapter à la commande numérique et à l’aspirateur haute puissance disponible dans l’atelier. L’objectif est d’avoir le prototype rapidement opérationnel et à moindres coûts.

Les contraintes sont un trou supérieur de diamètre 80mm pour se fixer sur la broche, un trou inférieur de diamètre 35mm minimum pour entourer le mandrin et une pièce d’une longueur supérieur à 60mm pour pouvoir se fixer sur la broche (la seule partie fixe du système) et atteindre la partie inférieure du mandrin (proximité avec le matériau à usiner et donc des poussières)

Réalisation du modèle numérique

L’idée est de réaliser une pièce conique (la buse d’aspiration en bleu) venant se fixer simplement par serrage sur la broche d’usinage de la commande numérique ; pour limiter le nombre de pièce, la buse d’aspiration est conçue en temps que collier de fixation. Sur cette buse vient ensuite se fixer le tuyau de l’aspirateur :

Le prolongateur (en cyan) est une pièce facultative qui permet d’allonger la buse d’aspiration dans le cas où nous utilisons une fraise de plus grande dimension. Elle se fixe très facilement à l’aide de crans.

Paramétrage d’impression

Une fois la CAO finalisée, nous exportons la géométrie dans le slicer. Cet outil permet de régler les paramètres d’impressions de la buse d’aspiration (nombre de couches, densité du remplissage, etc.).

Résultats

-Les particules les plus fines se trouvent directement aspirées par la buse.

-Les plus grosses particules et copeaux d’usinage restent condensés sous la buse et ne se trouvent pas dispersés.

Organisation du travail

J0 :

  • Définition de la problématique
  • CAO
  • Paramétrage de l’impression
  • Lancement de le l’impression

J1 :

  • Tests de fonctionnement opérationnels

Bilan :

Grâce à la fabrication additive, il est besoin de moins de 24H pour concevoir, développer et tester une pièce technique sur-mesure.

Article écrit par M.Lefebvre – Responsable du pôle science d’IllDesion