Le matériau le plus couramment utilisé pour les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT)
Avec le développement de la technologie des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT), leur utilisation se généralise. La structure et les matériaux d'une MMT ayant une influence considérable sur sa précision, les exigences à leur égard sont de plus en plus élevées. Voici quelques matériaux de structure courants.
1. Fonte
La fonte est un matériau courant, principalement utilisé pour les socles, les guides de glissement et de roulement, les colonnes, les supports, etc. Elle présente l'avantage d'une faible déformation, d'une bonne résistance à l'usure, d'une mise en œuvre aisée et d'un faible coût. Son coefficient de dilatation linéaire est très proche de celui de l'acier. C'est un matériau utilisé depuis longtemps. Certaines machines de mesure utilisent encore principalement la fonte. Cependant, elle présente aussi des inconvénients : elle est sensible à la corrosion et sa résistance à l'abrasion est inférieure à celle du granit, et sa résistance mécanique est relativement faible.
2. Acier
L'acier est principalement utilisé pour les coques, les structures de support et certains socles de machines de mesure. On utilise généralement de l'acier à faible teneur en carbone, qui nécessite un traitement thermique. L'acier présente l'avantage d'une bonne rigidité et d'une grande résistance. Son défaut principal est sa tendance à la déformation, car après usinage, la relaxation des contraintes résiduelles internes entraîne des déformations.
3. Granit
Le granit, plus léger que l'acier et plus lourd que l'aluminium, est un matériau couramment utilisé. Ses principaux avantages résident dans sa faible déformation, son excellente stabilité, son inaltérabilité, sa facilité d'usinage, sa planéité et la possibilité d'obtenir des plateformes plus hautes que la fonte. Il est particulièrement adapté à la production de guidages de haute précision. De nombreuses machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) utilisent désormais ce matériau : table, bâti, rail de guidage et axe Z sont tous en granit. On peut également l'utiliser pour fabriquer des tables, des équerres, des colonnes, des poutres, des guidages, des supports, etc. Grâce à son faible coefficient de dilatation thermique, le granit est parfaitement compatible avec les rails de guidage à suspension pneumatique.
Le granit présente également certains inconvénients : bien qu’il puisse être fabriqué à partir d’une structure creuse par collage, cela est plus complexe ; la construction massive est lourde, difficile à usiner, notamment pour les trous de vis, et coûte beaucoup plus cher que la fonte ; le granit est un matériau friable, susceptible de s’effondrer lors d’un usinage grossier ;
4. Céramique
La céramique a connu un développement rapide ces dernières années. Il s'agit d'un matériau céramique obtenu par compactage, frittage et broyage. Ses caractéristiques sont la porosité, la légèreté (densité d'environ 3 g/cm³), la haute résistance, la facilité de mise en œuvre, une bonne résistance à l'abrasion et l'absence de corrosion. Elle convient parfaitement aux guidages des axes Y et Z. Ses inconvénients résident dans son coût élevé, ses exigences technologiques importantes et la complexité de sa fabrication.
5. Alliage d'aluminium
Les machines de mesure tridimensionnelle (MMT) utilisent principalement des alliages d'aluminium à haute résistance. Ce matériau a connu une croissance particulièrement rapide ces dernières années. L'aluminium présente l'avantage d'être léger, résistant, peu déformable, conducteur thermique efficace et soudable, ce qui le rend adapté à la fabrication de nombreuses pièces pour les MMT. L'utilisation d'alliages d'aluminium à haute résistance constitue actuellement la principale tendance.
Date de publication : 23 février 2022