Brevet FR2707203A1 — publié le 19950113

OUTIL DE PERCAGE L'invention décrite ci-après est un outil de perçage, qui peut être utilisé classiquement avec une perceuse. Cet outil permet de réaliser des perçages circulaires sur des pièces de formes planes ou tubulaires de préférence. Les matières qui peuvent être percées sont principalement les matières à basse température de fusion (moins de 200 "C), comme la plupart des matières plastiques ou des matières tendres (dureté Vickers L'objet principal de l'invention est de permettre la réalisation de perçage sur une large gamme de matières plastiques comme le polyamide, sans former de bavures ni copeaux, et dont le prix de revient est extrêmement bas. Il existe dans le commerce des forets aptes à percer des matières plastiques, mais la formation de copeaux, lors de l'opération empêche leurs utilisations pour le perçage de tubes par exemple. En effet, si les copeaux s'introduisent dans les canalisations percées, ils peuvent obturer le passage ou bloquer une machine, en étant véhiculé par le fluide amené à y circuler. D'autre part, le prix de ces forets croît de façon importante avec leur diamètre. On trouve aussi des scies-cloches dont l'avantage est de générer un volume de copeaux moindre que le foret classique. Néanmoins les bavures provoquées par les dentures provoquent les mêmes dégâts que les copeaux des forets, pour le perçage de canalisation. Comparé à une scie-cloche, le positionnement de l'outil selon l'invention est plus facile à réaliser. En effet les dents de la scie-cloche viennent mordent une à une la surface de plastique à percer, et engendrent des efforts tangentiels variables et des vibrations qui réduisent la précision lors du positionnement de la scie-cloche sur le lieu de perçage. Certaines variantes de ces scies-cloches incorporent un foret à centrer en leur centre pour annuler cet inconvénient, mais le coût de fabrication est augmenté . L'outil de la présente invention se positionne avec autant de facilité en rotation qu'à l'arrêt sur la pièce à percer, car la zone de travail de l'outil est lisse, et les efforts répartis de façon homogène sur la zone de travail. Enfin la demande de brevet français 2600578 montre un outil spécialisé dans la découpe des matières plastiques, dont l'arrête de coupe effilée et circulaire est comprise entre deux surfaces coniques. Cette géométrie offre de bons résultats, mais l'arrête coupante est fragile et se dégrade rapidement dans le temps. L'outil selon l'invention conserve ses qualités de coupe tout le long de sa vie. Le mode de fabrication de la présente invention est l'emboutissage, et la matière utilisée est de façon préférentielle de l'acier type "Inox" Z1OCN177E2. Néanmoins de l'acier XC18 ou même du laiton donne d'excellents résultats avec cependant des durée de vie plus faible. Son coût de fabrication est environ le dixième de celui des produits concurrents. Ce faible coût fait de cet outil un produit jetable. La description fait référence aux 3 figures cijointes. Figl: L'outil 1 selon l'invention est représenté dans un mandrin 2 de perceuse, en position finale de coupe sur un tube dans lequel un perçage vient d'être réalisé. L'outil de section circulaire, est composé de 2 parties: La partie haute est de forme cylindrique; la partie basse de forme tronconique. Ces 2 parties sont reliées par un plan, et l'épaisseur de la paroi de cet outil est constante. Les meilleures résultats ont été obtenus avec des épaisseurs de paroi comprises entre 0,2 et 0,3 millimètres. La partie 3 cylindrique de l'outil est insérée au préalable dans le mandrin de la perceuse pour assurer l'entraînement de l'outil. Un cylindre métallique non représenté peut être inséré dans cette partie cylindrique pour mieux résister à un serrage énergique du mandrin de la perceuse. La partie basse 4 est la zone de travail de l'outil. Elle est en forme de tronc de cône dont l'angle au sommet ( a) orienté vers la partie haute 3 de l'outil est compris entre 1" et 5 . La surface extérieure de l'extrémité inférieure de la partie basse (4) se raccorde par un angle vif avec la couronne circulaire qui la termine. Approcher cette partie 4 de la pièce à découper en imprimant à l'outil un mouvement de translation et de rotation. L'extrémité 5 de l'outil en contact avec la pièce à découper est une couronne de faible largeur. La découpe s'effectue par la fusion (pour les matières plastique), abrasion (pour les matières tendres) d'une couronne de matière située sous la partie 5. La vitesse linéaire de l'outil doit être environ de 1 m/s soit 1000 tours/minute, pour un diamètre d'outil de 20 millimètres pour l'usinage du polyamide. Toujours dans le cas des matières plastiques, aucun copeau n'est produit pendant cette opération. La bavure qui se forme à l'intérieur du trou ne se fragmente pas et ne risque pas de pénétrer dans une canalisation par exemple. La pastille découpée se trouve emprisonnée dans la partie 6 et peut être évacuée hors de la zone de perçage. Pour l'ôter, des passages latéraux 7, ou un trou 8 positionné dans l'axe de l'outil sur la partie plane de l'extrémité supérieure de la partie haute, sont prévus dans l'outil pour dégager cette pastille à l'aide d'une pointe. Les figures 2 & 3 montrent des outils de tailles différentes obtenues avec des modifications simples des outillages pour les réaliser. L'outil de l'invention est fabriqué par la technique de découpe et d'emboutissage avec un outil "à suivre". Cet outil comporte des matrices interchangeables pour permettre la fabrication d'une gamme d'outils de perçage de plusieurs diamètres, ce à moindre coût. La description de l'invention à porté principalement sur des applications concernant le perçage de matières plastiques, et plus particulièrement des canalisations déjà installées qu'il est difficile voir impossible de démonter (collage), néanmoins des matériaux comme le plâtre, le carton peuvent être percé aussi facilement. A titre d'exemple, un outil tel qui vient d'être décrit est capable de percer une quinzaine de trous dans un tube en polyamide 6.6 d'une épaisseur de 4 mm. L'opération de perçage prends environ 2 secondes. REVENDICATIONS 1/ Outil (1) de perçage monobloc pour perceuse, utilisé pour le perçage de matières plastiques ou matières tendres, de section circulaire dont la partie haute est de forme cylindrique, la partie basse de forme tronconique, les deux parties étant reliées par un plan, caractérisé en ce que l'épaisseur (e) de la paroi formant l'outil est constante. 2/ Outil selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'épaisseur (e) de la paroi de l'outil est comprise entre 0.2 et 0.3 millimètres. 3/ Outil selon la revendication 2 caractérisé en ce que la partie basse (4) de l'outil (1) est en forme de tronc de cône dont l'angle au sommet (a) orienté vers la partie haute 3 de l'outil est compris entre 1 et 5 " 4/ Outil selon la revendication 3 caractérisé en ce que la surface extérieure de l'extrémité inférieure de la partie basse (4) se raccorde par un angle vif avec la couronne circulaire qui la termine. 5/ Outil selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de la partie haute se termine par un plan comportant un trou (8) positionné dans l'axe de coutil