On a donc obtenu une pièce entièrement paramétréede notre roue dentée. On désire réaliser l'empreinte de celle-ci, i.e. son négatif, dans une matrice pour le µformage. Il n'y a rien de plus simple, il suffit de réaliser (encore de manière paramètrique) la matrice avant réalisation de l'empreinte. Celle-ci s'insère dans l'outil modulaire présenté dans mes activités de recherche . On donne sur la figure 4, la représentation de la matrice obtenue après opération booléenne (retrait) de la roue dentée.

Figure 4. Matrice paramétrée d'un µpignon.

Réalisation d'une empreinte pour une géométrie fixée

Le paramétrage c'est bien mais la réalisation d'une empreinte particulière c'est mieux. On donne dans le tableau 1, les caractéristiques de la roue dentée retenue.

Tableau 1. Paramètres du pignon retenu

Module m (mm)

Nb Dents Z
Angle de pression (°)
Coefficient de déport x
Coefficient de qualité K
0,35
12
20
0
5

Du point de vue pratique, il existe plusieurs possibilités (lorsque l'on a le choix) de réaliser cette matrice :

  1. La première consiste à utiliser une machine d'électro-érosion à fil fin. Dans le cas de la machine Charmilles ROBOFIL, il suffit de définir le contour du profil à l'aide du langage de programmation ISO. On peut voir sur la figure 5, le résultat obtenu : une matrice mais dont le profil est défini à un facteur d'échelle de 1,5 pour des considérations pratiques (le fil de diamètre 0,4 mm était monté à ce moment là). Le matériau utilisé est un Z200 CDV8. La pièce a été réalisée par G. Michel.
  2. La seconde est de réaliser l'empreinte directement à l'aide d'une microfraiseuse. Cette solution n'a pas été retenu car dans le cas de la réalisation du négatif, le profil possède des caractéristiques géométriques impossibles à réaliser même avec des microfraises de 0,1 mm.
  3. La dernière possibilité est de réaliser une électrode par microfraisage et réaliser l'empreinte par électroérosion par enfonçage (machine Charmilles de l'atelier de l'ENSMM). C'est cette solution que l'on présente dans la suite de notre étude. Dans ce cas les géométries sont accessibles avec une fraise de diamètre 0,2 mm, c'est pour cela que l'on retient cette solution.

Figure 5. Matrice obtenue par électroérosion à fil (profil évidemment débouchant).

Réalisation de l'électrode sur la microfraiseuse KERN

On désire donc réaliser l'électrode par microfraisage. Sur la figure 6, on donne la géométrie paramétrée de l'électrode pour enfonçage. On notera la forme conique permettant une meilleure circulation du diélectrique pendant l'opération.