Caractérisation thermique des outils revêtus en usinage du bois

Le contexte scientifique de ce travail concerne la caractérisation à différentes échelles d’observation de revêtements d’outil. Le contexte d’applications industrielles concerne plus particulièrement l’usinage primaire de matériaux à base de bois. Le domaine d’usinage est l’un des domaines industriels où les revêtements durs sont très répandus. Ils permettent d’augmenter de manière significative la durée de vie des outils de coupe. En effet, l’opération d’usinage relativement simple en principe de fonctionnement, met en jeu des phénomènes physiques extrêmement complexes et couplés (mécaniques, thermiques et physicochimiques). L’idée très répandue dans la littérature mécanicienne attribue au revêtement d’outil un rôle de barrière thermique. Les premières investigations sur cette thématique menées au laboratoire en coupe métallique réfutent une telle influence. Pour cela dans la première partie de notre travail nous nous intéressons à évaluer l’influence de revêtements d’outil sur son comportement thermique durant l’usinage de matériaux hétérogènes et isolants tels que le bois et ses dérivés. Par ailleurs, les performances d’un dépôt dépendent de ses caractéristiques thermo - physiques et plus particulièrement celles relatives à l’adhérence du dépôt sur le substrat. C’est pourquoi, dans la seconde partie de notre travail nous abordons la problématique de la caractérisation de revêtements, sujet déjà assez largement traité dans la littérature. Ces deux sujets font appel à la caractérisation aux échelles de temps et d’espace différentes : plusieurs décades de secondes pour le premier et inférieure à quelques millisecondes pour le deuxième. Pour ces deux échelles d’observation, nous utilisons une méthodologie de caractérisation des systèmes basée sur l’identification de leur comportement thermique au cours du temps.The scientific context of this work concerns the characterization of tool coatings on various scales of observation. The context of industrial applications relates to the wood and wood based materials machining. The machining domain is one of the industrial fields where the hard coatings are very widespread. They make it possible to significantly increase the cutting tools life. Indeed, the relatively simple in theory machining operation leads to extremely complex and coupled physical phenomena (mechanical, thermal and physico - chemical). The very common idea in the literature allots to the tool coating a role of "thermal barrier". The first investigations on this set of themes in metal cutting refute such an influence. For that the interest of the first part of this work is to evaluate the tool coatings influence on its thermal behaviour during heterogeneous and insulating materials machining such as wood and its derivatives. In addition, the "performances" of a deposit depend on its thermophysical characteristics and more particularly those related to the adherence of the deposit on the substrate. This is why, in the second part of this work the problems of the characterization of coatings are taken up, subject already largely covered in the literature. These two subjects appeal the characterization on different space and time scale: several decades of seconds for the first and lower than a few milliseconds for the second. For these two scales of observation a methodology of characterization of the systems based on the identification of their thermal behaviour in the time is used