Qu'est-ce que le fraisage CNC ?
Le fraisage CNC du verre et des matériaux fragiles est un procédé d'usinage soustractif qui utilise des outils de coupe rotatifs revêtus de diamant ou frittés au diamant pour enlever de la matière et créer des géométries 3D complexes — notamment des cavités, des canaux, des gradins, des chanfreins et des surfaces de forme libre. Contrairement au fraisage métallique classique, où les outils cisaillent la matière, le fraisage des matériaux fragiles repose sur une microfracture contrôlée et un meulage abrasif à l’interface outil-pièce, avec un flux continu de liquide de refroidissement pour évacuer les débris et prévenir les contraintes thermiques. Les plateformes CNC modernes à 5 axes permettent un positionnement simultané de l’outil sur plusieurs axes, ce qui permet de réaliser des contre-dépouilles, des éléments inclinés et des contours de forme libre en un seul serrage. Le fraisage CNC est essentiel pour la fabrication de dispositifs microfluidiques, de corps de montures optiques, de composants pour les procédés de semi-conducteurs, ainsi que pour toute application nécessitant des caractéristiques 3D complexes dans des substrats durs et fragiles.
Capacités de traitement
- Tolérance des caractéristiques : ±5 µm (précision) ; ±20 µm (norme)
- Taille minimale des éléments : Épaisseur de paroi : 0,2 mm / Largeur du canal : 0,3 mm
- Dimensions maximales de la pièce : 500 × 500 × 200 mm (enveloppe XYZ)
- Précision de positionnement : ±3 µm sur toute la surface de la pièce
- Configuration des axes : Usinage simultané sur 3 axes, 4 axes et 5 axes complets
- Rugosité de surface (Ra) : 0,4 – 0,8 µm (à la sortie du broyeur) ; 0,05 µm (après polissage)
- Répétabilité : ±2 µm d'un lot à l'autre
Matériaux compatibles
| 1 | Silice fondue | Corning 7980 / Tosoh ES-2000 |
| 2 | Verre de quartz | SCHOTT Lithosil Q / Heraeus Suprasil 1 |
| 3 | Verre borosilicaté | PYREX 7740 / BOROFLOAT 33 |
| 4 | Verre sodocalcique | Float / Trempé |
| 5 | Saphir | Plan C / Plan A |
| 6 | Vitrocéramique | ZERODUR / PYROCERAM 9606 / MACOR |
| 7 | Verre optique | BK7 / N-BK7 |
| 8 | Céramiques techniques | Al₂O₃ / AlN / Si₃N₄ / ZrO₂ |
| 9 | Silicium | Zone de flottation / Czochralski |
| 10 | CaF₂ | Résistant aux UV / Résistant aux infrarouges |
| 11 | germanium | Monocristallin / Polycristallin |
Types d'entités et géométrie
- Poches et cavités : Évidements à fond plat, en gradins et de forme libre, d'une largeur pouvant descendre jusqu'à 0,3 mm
- Canaux et rainures : Canaux droits, courbes et sinueux pour la microfluidique
- Marchepieds et épaulements : Éléments à plusieurs niveaux avec des transitions nettes ou arrondies
- Chanfreins et arrondis : Réglage des arêtes de C0,1 à C5,0
- Surfaces de forme libre : Surfaces profilées en 3D pour les supports de lentilles et les boîtiers optiques
- Contre-dépouilles : Usinage complet en 5 axes des contre-dépouilles avec outillage monté latéralement
- Contours externes : Profilage de périmètres complexes et contours non rectangulaires
Applications typiques
- Puces microfluidiques : Canaux sinueux, chambres de mélange et puits à réactifs
- Corps de monture optique : Tubes d'objectifs de précision et substrats de montage de miroirs
- Supports de semi-conducteurs : Gabarits de manipulation de plaquettes équipés de canaux à vide et de logements d'alignement
- Composants de la cavité laser : Canaux de refroidissement et éléments de fixation en silice fondue
- Optique aérospatiale : Substrats de miroir légers dotés de structures arrière usinées par fraisage en poche
- Instruments scientifiques : Chambres sur mesure, cellules de débit et boîtiers de traversée
Spécifications personnalisées
Nous acceptons les commandes de fraisage CNC sur mesure, du simple prototype aux séries de production, avec une prise en charge complète de la fabrication à partir de fichiers CAO aux formats STEP, IGES ou natifs. Nos flux de travail sur mesure comprennent des opérations intégrées combinant le fraisage avec le perçage, le contournage et le rainurage en un seul serrage, ainsi que des services de post-usinage tels que le polissage des arêtes, la gravure chimique, le revêtement AR et l'inspection complète par MMT. Toutes les pièces fraisées sont livrées accompagnées de rapports dimensionnels, de mesures de rugosité de surface et d’une documentation sur la traçabilité des matériaux. Pour les composants optiques de haute précision, nous proposons également des opérations de rodage et de polissage après fraisage afin de répondre aux exigences de forme de surface de l’ordre de λ/10.
Carte des capacités de fraisage : taille des éléments vs profondeur
