Rôle et composition des fluides de coupe.

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Les deux actions principales d’un fluide de coupe en usinage sont la lubrification d’une part et l’évacuation de la chaleur du copeau, de l’outil, de la pièce usinée et de la machine d’autre part.  La lubrification consiste à réduire la quantité de chaleur produite par la diminution du frottement métal/métal et en facilitant l’écoulement du copeau sur l’outil. Le lubrifiant engendre des réactions physico‐chimiques dans la zone de coupe, sur l’outil, sur les copeaux et la pièce usinée. Les produits de ces réactions à l’interface copeau‐outil, sous forme d’une couche facilement cisaillable par exemple, éviteront la soudure des surfaces, protègeront contre l’usure,  diminueront le frottement et par conséquent le travail nécessaire pour enlever la matière et la chaleur générée à cette interface.
Même si les propriétés lubrifiantes du fluide de coupe influencent hypothétiquement 20% du travail mécanique fourni (cf. Figure I‐2), en pratique, pour certaines applications, une action lubrifiante réussie peut se traduire par des gains très importants (augmentation de la durée de vie des outils, amélioration de l’état des surfaces, baisse des efforts de coupe) par rapport à l’usinage à sec. En effet, la réduction du frottement sur la face de coupe de l’outil contribue de plus à la formation d’un copeau moins déformé (angle de cisaillement plus grand), à la réduction de la zone de contact et finalement à la baisse de l’énergie produite dans la zone primaire de cisaillement (zone de formation du copeau).
Les raisons pour lesquelles on utilise les fluides de coupe sont multiples, à savoir : augmenter la durée de vie de l’outil, protéger l’outil, la pièce et la machine de la surchauffe et de la dilatation ainsi que de la corrosion, évacuer les copeaux et nettoyer les surfaces, obtenir des dimensions précises pour la pièce réalisée et une bonne qualité de la surface usinée [LEE_90, DeC_02, TRE_00, COR_03]. De plus, ils doivent se caractériser par une faible agressivité et toxicité envers l’homme et l’environnement, par une facilité d’application et de maintenance, une bonne comptabilité avec les lubrifiants et les graisses de machines outils.

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