CH718789B1 - Procédé d'électroérosion d'un échantillon en alliage métallique amorphe - Google Patents

Abstract

L'invention concerne procédé d'usinage d'un échantillon (1) en alliage métallique amorphe, comprenant au moins une étape d'électroérosion de l'échantillon (1) avec une électrode (2) produisant des décharges électriques le long d'une trajectoire de référence pour enlever de la matière de l'échantillon (1), de manière débouchante ou non, le long de la trajectoire de référence de façon à obtenir un échantillon (1) usiné et maintenu à l'état amorphe, la durée d'impulsion durant laquelle l'échantillon (1) est soumis à une à décharge électrique étant inférieure 1000 µs, dans lequel : l'alliage métallique amorphe possède : – un diamètre critique Dc inférieur à 8 millimètres, de préférence inférieur à 6 millimètres, et encore plus préférentiellement inférieur à 4mm, et/ou – une différence ΔTx entre la température de cristallisation Tx et la température de transition vitreuse Tg inférieure à 80°C, de préférence inférieure à 70°C, et encore plus préférentiellement inférieure à 60°C, et/ou – un quotient ΔTx/(Tl-Tg) de la différence ΔTx entre la température de cristallisation Tx et la température de transition vitreuse Tg et de la différence entre la température de liquidus Tl et la température de transition vitreuse Tg inférieur à 0,16, de préférence inférieur à 0,14 et encore plus préférentiellement inférieur à 0,12.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention se rapporte au domaine des méthodes d'usinage de microcomposants métalliques, en particulier de pièces en alliage métallique amorphe (AMA). En effet, les alliages amorphes présentent des caractéristiques mécaniques particulièrement intéressantes pour les domaines techniques impliquant des pièces de très petite taille.

Technique antérieure

[0002] Il est connu d'obtenir des préformes de métal amorphe par injection dans des moules de forme spécifique. En refroidissant suffisamment vite le métal injecté, la cristallisation de l'alliage peut être évitée et une structure de type amorphe peut être obtenue. Ce type de structure d'alliage amorphe est également appelé verre métallique.

[0003] Afin d'obtenir une pièce mécanique prête à être intégrée par exemple dans un mécanisme d'horlogerie, il est parfois nécessaire d'usiner la préforme moulée.

[0004] Dans le domaine général des alliages, en particulier des alliages cristallins, de nombreuses techniques d'usinage et/ou de mise en forme ont été développées (étampage, micro-fraisage, etc). Cependant, ces techniques ne peuvent pas être transposées aisément aux AMAs qui présentent des compositions chimiques particulières et des propriétés mécaniques généralement beaucoup plus élevées que les alliages cristallins. L'usinage est par conséquent plus complexe à maitriser (obtention des précisions et états de surface souhaités, perpendicularité des flancs, durée de vie des outils, vitesse de production compatible avec les contraintes industrielles, etc).

[0005] D'autre part, nombre de ces techniques provoque des échauffements thermiques au niveau des zones usinées impliquant alors une recristallisation locale de l'alliage et la perte de la structure amorphe de l'AMA au niveau des zones usinées. Ceci est d'autant plus vrai pour des AMAs de faible stabilité thermique. En effet, parmi les AMAs, certains présentent une plus faible stabilité thermique que les autres. Cette faible stabilité thermique traduit la facilité/rapidité avec laquelle la structure de l'alliage peut être affectée par une variation de température (augmentation de température au-delà de la température de transition vitreuse Tg, refroidissement trop lente, ...). Les AMAs de plus faible stabilité thermique présentent donc une capacité à évoluer vers un état cristallin plus rapide au-dessus de la température de transition vitreuse Tg.

[0006] Les procédés d'électroérosion sont adaptés à la fabrication de composants, notamment de microcomposants en alliages métalliques cristallins. L'électroérosion permet de s'affranchir des caractéristiques mécaniques des matériaux, l'usinage de matériaux durs est en effet possible, et permet d'atteindre des précisons d'usinage de l'ordre de quelques micromètres. Néanmoins son caractère thermique, les températures élevées mises en jeu et les longs temps d'usinage font a priori de l'électroérosion un mauvais candidat pour l'usinage des alliages métalliques amorphes. Comme indiqué précédemment, ces derniers et plus particulièrement encore ceux à faible stabilité thermique, sont en effet bien plus sensibles à la température que les alliages cristallins.

[0007] Ainsi, la difficulté est de mener à bien ces opérations d'usinage des AMAs tout en conservant leur structure amorphe, en garantissant une qualité de l'état de surface de la pièce usinée et en maintenant un temps de cycle élevé adapté à une production industrielle. En effet, une opération d'usinage qui mènerait un échauffement excessif de la matière provoquerait une cristallisation de la zone affectée thermiquement et ferait donc perdre les propriétés avantageuses conférées par la structure amorphe de la matière.

[0008] Il existe donc un besoin de disposer d'un procédé d'usinage permettant de conserver une microstructure amorphe tout en autorisant une cadence de fabrication de niveau industriel. Une autre exigence est de pouvoir obtenir un état de surface avec une très faible rugosité et/ou une excellente perpendicularité des flancs dans la zone de découpe, afin d'exploiter pleinement les qualités intrinsèques de l'AMA.

Résumé

[0009] A cette fin, l'invention propose un procédé d'usinage d'un échantillon 1 en alliage métallique amorphe, comprenant au moins une étape d'électroérosion de l'échantillon 1 avec une électrode 2 produisant des décharges électriques le long d'une trajectoire de référence TRef pour enlever de la matière de l'échantillon 1, de manière débouchante ou non, le long de la trajectoire de référence TRef de façon à obtenir un échantillon 1 usiné et maintenu à l'état amorphe, la durée d'impulsion durant laquelle l'échantillon (1) est soumis à une à décharge électrique étant inférieure 1000 µs, dans lequel: l'alliage métallique amorphe possède : – un diamètre critique Dc inférieur à 8 millimètres, de préférence inférieur à 6 millimètres, et encore plus préférentiellement inférieur à 4mm, et/ou – une différence ΔTx entre la température de cristallisation Tx et la température de transition vitreuse Tg inférieure à 80°C, de préférence inférieure à 70°C, et encore plus préférentiellement inférieure à 60°C, et/ou – un quotient ΔTx/(TI-Tg) de la différence ΔTx entre la température de cristallisation Tx et la température de transition vitreuse Tg et de la différence entre la température de liquidus TI et la température de transition vitreuse Tg inférieur à 0,16, de préférence inférieur à 0,14 et encore plus préférentiellement inférieur à 0,12.

[0010] Selon un mode de réalisation, l'électroérosion est une électroérosion par enfonçage, par balayage, à fil ou un perçage rapide avec une électrode pleine ou évidée.

[0011] L'usinage peut être une découpe, un perçage, une gravure et/ou un surfaçage.

[0012] Selon un mode de réalisation le procédé d'usinage est tel que : – l'usinage est une découpe, plus particulièrement une électroérosion par fil 2a, et – l'énergie de décharge est inférieure à 5000µJ/mm d'épaisseur de l'échantillon 1, préférentiellement inférieure à 3000µJ/mm d'épaisseur d'échantillon 1, préférentiellement inférieure à 1500µJ/mm d'épaisseur d'échantillon 1 et encore plus préférentiellement inférieure à 800µJ/mm d'épaisseur d'échantillon 1.

[0013] Avantageusement, le diamètre du fil 2a est inférieur à 200µm, préférablement inférieur à 100µm et encore plus préférablement inférieur à 75µm.

[0014] Selon un mode de réalisation, la découpe est réalisée en plusieurs étapes d'électroérosion: – au moins une étape d'électroérosion, dite „d'ébauche“, de l'échantillon 1 avec un fil 2a le long d'une trajectoire de référence TRef+n pour enlever de la matière de l'échantillon 1 le long d'une trajectoire de référence TRef+n, mise en œuvre pour réaliser une ébauche 5 ; 51 selon une trajectoire TRef+n, n étant le nombre total d'étapes d'électroérosion, dites „d'ébauche“; – une étape d'électroérosion, dite „de finition“, de l'échantillon 1 avec un fil 2a le long d'une trajectoire de référence TRef pour enlever de la matière de l'échantillon 1 le long de la trajectoire de référence TRef, – la ou les trajectoires de référence TRef+n étant translatée d'une distance donnée gn de la trajectoire de référence TRef; TRef+(n-1) qui lui est directement adjacente et qui est la plus proche de la pièce finale 4, dans la direction opposée à celle de la pièce finale 4 découpée; et – les distances données (gn) entre deux trajectoires de référence directement adjacentes (TRef; TRef+(n-1); TRef+n), identiques ou différentes, sont telles que les décharges électriques le long du fil (2a), enlevant de la matière de l'échantillon (1) à usiner sur la trajectoire de référence (TRef+(n-1) ou TRef+n), enlèvent également, au moins partiellement, de la matière de l'échantillon (1) à usiner sur la ou les trajectoires de référence (TRef; TRef+(n-1)) qui lui est ou lui sont directement adjacentes.

[0015] Avantageusement, l'étape d'électroérosion de finition est réalisée avec une énergie de décharge le long du fil 2a inférieure à 800µJ/mm d'épaisseur d'échantillon 1, préférablement inférieure à 400µJ/mm d'épaisseur d'échantillon 1 et encore plus préférentiellement inférieure à 200µJ/mm d'épaisseur d'échantillon 1.

[0016] Selon un autre mode de réalisation, l'électroérosion est une électroérosion par enfonçage ou un perçage rapide, et l'énergie de décharge est inférieure à 5000µJ/mm<2>de surface d'échantillon 1, préférentiellement inférieure à 3000µJ/mm<2>de surface d'échantillon 1, préférentiellement inférieure à 1500µJ/mm<2>de surface d'échantillon 1 et encore plus préférentiellement inférieure à 800µJ/mm<2>de surface d'échantillon.

[0017] Avantageusement, le courant de chaque décharge électrique aux bornes de l'électrode 2 est inférieur à 200 ampères.

[0018] La tension aux bornes de l'électrode 2 est préférentiellement inférieure à 200V.

[0019] La durée d'impulsion durant laquelle l'échantillon 1 est soumis à une décharge électrique est avantageusement inférieure à 1000 µs, préférablement inférieure à 400 µs ou encore préférentiellement inférieure à 100 µs.

[0020] L'alliage métallique amorphe à faible stabilité thermique de l'échantillon 1 à usiner comprend préférentiellement, en pourcentage atomique, plus de 40% de Ni, Zr, Cu, Ti, Fe ou Co, préférablement plus de 50% de Ni, Zr, Cu, Ti, Fe ou Co. Selon un autre mode de réalisation, cet AMA comprend, en pourcentage atomique, plus de 50% des éléments Ni et Nb, préférablement plus de 60% des éléments Ni et Nb, plus préférablement plus de 70% des éléments Ni et Nb.

[0021] Selon un mode de réalisation, le procédé d'usinage comprend au moins une étape d'électroérosion d'une première surface de l'échantillon 1 avec des décharges électriques de sorte à obtenir une deuxième surface dont la rugosité Ra est inférieure à 800 nm, préférentiellement inférieure à 600 nm, plus préférentiellement inférieure à 400 nm et encore plus préférentiellement inférieure à 300 nm.

[0022] Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé d'usinage comprend au moins une étape d'électroérosion d'une première surface P1 de l'échantillon 1 de sorte à obtenir une deuxième surface P2, telle qu'en chaque point d'intersection des surfaces P1 et P2, lesdites surfaces P1 et P2 forment entre elles un angle Ad de 90° ± 1.5°, préférentiellement 90° ± 1° et encore plus préférentiellement 90° ± 0.5° entre elles.

[0023] L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'une pièce 4 en alliage métallique amorphe, comportant les étapes: – fondre un mélange de métaux pour obtenir un lopin d'alliage, – injecter le lopin obtenu dans un moule et refroidir l'alliage moulé avec une vitesse de refroidissement supérieure à une vitesse critique de cristallisation de l'alliage, pour obtenir un échantillon 1 d'alliage amorphe, – usiner au moins une surface de l'échantillon 1 selon le procédé d'usinage décrit précédemment pour obtenir une pièce 4 en alliage amorphe selon une géométrie prédéterminée, – optionnellement effectuer une étape de finition sur au moins la surface de l'échantillon 1 usinée, préférentiellement une étape de tribofinition ou un traitement chimique.

[0024] L'invention concerne aussi un composant mécanique en alliage métallique amorphe comportant au moins une surface usinée selon le procédé d'usinage ou selon le procédé de fabrication décrivit auparavant.

Brève description des dessins

[0025] D'autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après et à l'analyse des dessins annexés, sur lesquels: [Fig 1] représente une analyse par diffraction X d'un alliage métallique amorphe. [Fig 2] représente une analyse par diffraction X d'un alliage métallique partiellement amorphe. [Fig 3] représente une analyse par diffraction X d'un alliage métallique cristallin. [Fig. 4] est une vue schématique de côté d'une installation apte à mettre en œuvre un procédé d'usinage d'un échantillon en alliage métallique amorphe, [Fig. 5] est une vue schématique de dessus illustrant un mode de réalisation de mise en œuvre du procédé d'usinage, [Fig.6] est une vue schématique de côté détaillant un mode de réalisation du procédé d'usinage, [Fig. 7] est une vue schématique, de côté, détaillant un procédé de découpe d'un empilement d'échantillons, [Fig. 8] est une vue schématique de dessus illustrant un procédé de découpe comprenant des étapes d'électroérosion d'ébauche et une étape d'électroérosion de finition, [Fig. 9] est une vue schématique de côté illustrant un procédé d'usinage pour l'obtention de pièce présentant une excellente perpendicularité de flancs. [Fig. 10] est un diagramme représentant les résultats des essais de flexion de l'exemple 1.

Description des modes de réalisation

[0026] Afin de faciliter la lecture des figures, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l'échelle. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Certains éléments ou paramètres peuvent être indexés, c'est-à-dire désignés par exemple par premier élément ou deuxième élément, ou encore premier paramètre et second paramètre, etc. Cette indexation a pour but de différencier des éléments ou paramètres similaires, mais non identiques. Cette indexation n'implique pas une priorité d'un élément, ou d'un paramètre, par rapport à un autre et il est possible d'interchanger les dénominations.

[0027] Au sens de la présente description, il convient de préciser les définitions suivantes.

[0028] On entend par „un“ ou „une“, „au moins un“ ou „au moins une“ respectivement.

[0029] On entend par „alliage métallique amorphe“ ou „AMA“ ou „verre métallique“ des métaux ou des alliages métalliques qui ne sont pas cristallins, c'est-à-dire dont la distribution atomique est majoritairement aléatoire. Néanmoins, il est difficile d'obtenir un verre métallique amorphe à cent pour cent car il subsiste le plus souvent une fraction du matériau qui est de nature cristalline. On peut donc généraliser cette définition à des métaux ou des alliages métalliques qui sont partiellement cristallins et qui, donc, contiennent une fraction de cristaux, tant que la fraction amorphe est majoritaire. Généralement, la fraction de la phase amorphe est supérieure à 50%. On entend donc par „alliage métallique amorphe“ ou „ AMA“ ou „verre métallique“ des métaux ou des alliages métalliques dont la fraction de la phase amorphe est supérieure à 50%, préférentiellement supérieure à 65%, plus préférentiellement supérieure à 75% et plus préférentiellement encore supérieure à 80%

[0030] On précise ici qu'une structure métallurgique est dite amorphe ou entièrement amorphe lorsqu'une analyse par diffraction des rayons X telle que décrite ci-dessous ne met pas en évidence des pics de cristallisation.

[0031] On entend par „diamètre critique“ (Dc) d'un alliage métallique spécifique l'épaisseur limite maximum en deçà de laquelle l'alliage métallique présente une structure métallurgique entièrement amorphe ou au-delà de laquelle il n'est plus possible d'obtenir une structure métallurgique entièrement amorphe, lorsque l'alliage métallique est moulé depuis un état liquide et est soumis à un refroidissement rapide tel que le transfert de la chaleur à l'intérieur de l'alliage métallique soit optimal. Plus spécifiquement, le diamètre critique est déterminé par moulage successif de barreaux cylindriques (généralement de longueur supérieure à 50mm) de différents diamètres, moulées depuis l'état liquide dans les conditions suivantes: L'alliage est mis en fusion à une température de TI + 150°C avec TI, la température de liquidus de l'alliage (en °C). Il est moulé dans un moule en cuivre de type CuC1 et est refroidi à une température maximum d'environ vingt degrés Celsius (20°C). L'alliage est élaboré et moulé sous atmosphère inerte et de haute pureté (e.g. sous argon de qualité 6.0) ou sous vide secondaire (pression < 10-4mbar). L'alliage est moulé avec un système permettant l'application d'un différentiel de pression pour faciliter le moulage de l'alliage et assurer un contact intime entre l'alliage et les parois du moule afin d'assurer le refroidissement rapide de l'alliage. L'étape de moulage peut être réalisée sous une pression de 20 MPa. Ce système peut être mécanique (e.g. piston) ou gazeux (application d'une surpression). Après moulage, les barreaux sont coupés afin d'obtenir une tranche (section transversale du cylindre préférentiellement située vers le milieu du barreau, épaisseur comprise entre 1 et 10 mm) et analysés par diffraction des rayons X (DRX) a minima pour déterminer si les tranches présentent une structure amorphe ou partiellement cristalline. Le diamètre critique est alors déterminé comme étant le diamètre maximum pour lequel la structure est amorphe (la présence de bosses caractéristiques des AMAs est alors mise en évidence par diffraction des rayons X). Etant donné qu'il existe le plus souvent des défauts dans les structures métallurgiques, un alliage 100% amorphe est quasi impossible à obtenir et le diamètre critique peut être défini comme le diamètre au-dessus duquel une analyse par diffraction des rayons X met clairement en évidence des pics de cristallinité. Une telle évaluation du caractère amorphe d'un alliage métallique est détaillée dans l'article Cheung et al., 2007 (Cheung et al. (2007) „Thermal and mechanical properties of Cu-Zr-Al bulk metallic glasses)“ doi:10.1016/j.jalicom.2006.08.109). Elle permet de faire une analyse moyenne sur une surface et de s'affranchir des quelques défauts métallurgiques inévitables tout en analysant uniquement les cristaux de tailles significative (supérieure à quelques nanomètres) et/ou en quantité significative. Les figures 1, 2 et 3 représentent une analyse DRX telle que décrite précédemment d'un alliage métallique à l'état amorphe (figure 1), partiellement amorphe (on retrouve la bosse caractéristique des AMA mais avec la présence de pics - figure 2) et cristallin (figure 3) respectivement.

[0032] On entend par „AMA à faible stabilité thermique“ un alliage métallique possédant: – un diamètre critique (Dc) inférieur à 8 millimètres, de préférence inférieur à 6 millimètres, et encore plus préférentiellement inférieur à 4mm, et/ou – une différence (ΔTx) entre la température de cristallisation (Tx) et la température de transition vitreuse (Tg) inférieure à 80°C, de préférence inférieure à 70°C, et encore plus préférentiellement inférieure à 60°C, et/ou – un quotient (ΔTx/(TI-Tg)) de la différence (ΔTx) entre la température de cristallisation (Tx) et la température de transition vitreuse (Tg) et de la différence entre la température de liquidus (TI) et la température de transition vitreuse (Tg) inférieur à 0,16, de préférence inférieur à 0,14 et encore plus préférentiellement inférieur à 0,12.

[0033] Le diamètre critique Dc, la différence ΔTx=Tx-Tg entre la température de cristallisation Tx et la température de transition vitreuse Tg, ainsi que le quotient ΔTx/(TI-Tg) sont des grandeurs qui définissent toutes les trois un critère de stabilité thermique de l'alliage métallique. Plus la valeur de chacune de ces trois grandeurs est faible, plus l'alliage est instable, autrement dit plus il est difficile de maintenir l'alliage métallique dans un état amorphe.

[0034] On entend par „usinage“ un enlèvement de matière d'un échantillon 1. Il peut s'agir notamment d'un usinage débouchant tel qu'une découpe ou un perçage, d'un usinage non débouchant tel qu'une gravure, ou un surfaçage, par exemple pour l'obtention d'une rugosité donnée, ou encore de la réalisation de surfaces ou flancs dont l'angle formé entre eux présente une excellente précision, par exemple un angle de 90° ± 1.5°, préférentiellement de 90° ± 1° et encore plus préférentiellement 90° ± 0.5°.

[0035] On entend par „microcomposant“ un composant de petites dimensions, par exemple un composant dont l'une au moins des dimensions n'excède pas 2mm voire 1 mm, préférentiellement 100 µm, plus préférentiellement 60 voire 25 µm. On entend par „microcomposant mécanique“ un microcomposant apte à coopérer avec un ou plusieurs autres microcomposants.

[0036] L'électroérosion, („electrical discharge machining“ en anglais, indiqué également sous l'acronyme de „EDM“), est un procédé d'usinage qui consiste à enlever de la matière dans une pièce en utilisant une électrode produisant des décharges électriques.

[0037] L'usinage par électroérosion se déroule en différentes phases : 1/ Application d'une tension entre la pièce et l'électrode ; 2/ Sous l'action du champ électrique, le diélectrique est ionisé, créant ainsi un canal conducteur entre l'électrode et la pièce ; 3/ Le passage du courant dans ce canal permet la formation d'une étincelle qui va générer une bulle de plasma et une augmentation importante de la température (claquage de l'étincelle). C'est cette décharge électrique, qui se produit de l'électrode à la pièce, qui va provoquer la fusion et la vaporisation de matière sur la pièce, mais aussi sur l'électrode ; 4/ Au moment de l'interruption du courant, la bulle de gaz implose et éjecte la matière fondue. Celle-ci se retrouve alors dans le diélectrique sous forme de microparticules et est ainsi rapidement refroidie et évacuée.

[0038] A l'issue de cette décharge, un cratère est laissé sur la pièce et l'électrode (enlèvement de matière). La matière fondue lors de la décharge mais non éjectée lors de l'implosion de la bulle de gaz resolidifie sur la pièce et l'électrode.

[0039] L'EDM est recommandé dans les usinages de matériaux très durs (mais impérativement conducteurs), des aciers trempés, ou encore dans les cas où la complexité de la pièce l'exige.

[0040] Contre toute attente, les présents inventeurs ont mis en évidence que l'EDM pouvait être utilisé pour l'usinage d'échantillons en AMA, notamment en AMA à faible stabilité thermique, tout en maintenant la structure amorphe de l'alliage et ses caractéristiques mécaniques associées.

[0041] On a représenté schématiquement sur la figure 4 une installation d'électroérosion. L'installation comprend une enceinte 7 dans laquelle est disposée un échantillon 1, baignant dans un liquide diélectrique 3. Une électrode 2, placée en vis-à-vis de l'échantillon 1, émet des décharges électriques. La partie à usiner de l'échantillon 1 est placé en vis-à-vis du point d'émission de l'électrode 2. L'échantillon 1 peut ainsi être usiné par les décharges électriques, c'est-à-dire que les décharges électriques peuvent parvenir sur la surface à usiner de l'échantillon 1 et interagir avec la matière de l'échantillon 1. L'électrode 2 est donc mobile selon une trajectoire définie d'usinage, indiquée trajectoire de référence TRef dans le présent document. La portion de l'échantillon 1 sur laquelle les décharges électriques sont réalisées est désignée par le signe de référence 8.

[0042] L'interaction entre les décharges électriques et l'échantillon 1 permet de réaliser un enlèvement de matière dans la portion 8. Un déplacement relatif de l'électrode 2 par rapport à l'échantillon 1 permet de déplacer la portion 8 et de réaliser un enlèvement de matière le long de la trajectoire de référence TRef.

[0043] Une unité électronique de contrôle 6 permet de contrôler les instants de déclenchement et d'interruption des décharges électriques, ainsi que les mouvements de déplacement de l'électrode 2 par rapport à l'échantillon 1. La trajectoire de référence TRef peut ainsi être contrôlée en temps réel.

[0044] En variante, l'échantillon 1 à usiner peut être mobile de façon à se déplacer par rapport à l'électrode 2. Pour cela, l'échantillon 1 à usiner est fixé à un plateau mobile selon au moins 2 axes.

[0045] En variante, l'électrode 2 et l'échantillon 1 à usiner peuvent tous deux être mobiles, successivement ou concomitamment, notamment pour faciliter l'usinage de pièces complexes.

[0046] L'échantillon 1 à usiner peut présenter toute forme et la portion d'échantillon 1 à usiner peut également être de forme quelconque, débouchante ou non.

[0047] A titre d'exemple, dans un mode de réalisation, l'échantillon 1 à usiner est plat. Autrement dit, l'échantillon 1 à usiner est une plaque en alliage métallique amorphe. L'épaisseur de l'échantillon 1 à usiner est préférentiellement comprise entre 5 µm et 6 mm, préférentiellement entre 100 µm et 4mm.

[0048] Dans un autre mode de réalisation, l'échantillon 1 à usiner est un cylindre ou comprend une partie cylindrique et le procédé vise à aménager un axe, traversant ou non, au sein dudit cylindre ou de ladite partie cylindrique. Le diamètre du microcomposant issu du procédé d'usinage a préférentiellement un diamètre, préférentiellement un diamètre maximal, inférieur ou égal à 4 mm.

[0049] L'échantillon 1 peut être un échantillon uniquement ou un empilement de plusieurs échantillons 1. Dans un mode de réalisation avantageux, il s'agit d'un empilement de plusieurs échantillons, préférentiellement d'un empilement de plus de trois, encore plus préférentiellement de plus de 8 échantillons. Ce mode de réalisation permet notamment de diminuer le temps de découpe.

[0050] L'alliage métallique amorphe de l'échantillon 1 à usiner peut par exemple contenir, en pourcentage atomique, plus de 40% de Ni, Zr, Cu, Ti, Fe ou Co préférablement plus de 50% de Ni, Zr, Cu, Ti, Fe ou Co. Selon un autre mode de réalisation, l'alliage métallique amorphe de l'échantillon 1 à usiner contient, en pourcentage atomique, plus de 50% des éléments Ni et Nb, préférablement plus de 60% des éléments Ni et Nb, plus préférablement plus de 70% des éléments Ni et Nb.

[0051] Les alliages à faible stabilité thermique tels que décrits ci-dessus sont particulièrement difficiles à mettre en forme tout en conservant leur caractère amorphe. Le procédé ici décrit est donc particulièrement avantageux pour mettre en forme de tels alliages.

[0052] La présente invention propose un procédé d'usinage d'un échantillon 1 en alliage métallique amorphe à faible stabilité thermique à l'aide d'un laser femtoseconde, comprenant au moins une étape d'électroérosion de l'échantillon 1 avec une électrode 2 produisant des décharges électriques le long d'une trajectoire de référence TRef pour enlever de la matière de l'échantillon 1, de manière débouchante ou non, le long de la trajectoire de référence TRef de façon à obtenir un échantillon 1 usiné et maintenu à l'état amorphe.

[0053] La figure 5 illustre la notion d'échantillon 1, d'échantillon 1 usiné et/ou de pièce 4. L'échantillon 1 forme la matière première ou préforme à usiner. Après une ou plusieurs opérations d'usinage, un échantillon 1 usiné ou une pièce 4, encore appelée microcomposant, est obtenue. La pièce 4 peut être une partie détachée de l'échantillon 1, en particulier lorsque le procédé est un usinage débouchant tel qu'une découpe. Le signe 9 schématise le pourtour 9 de la pièce 4. La forme de la pièce 4 peut être quelconque. Sur l'exemple de la figure 5, la pièce 4 est entièrement comprise à l'intérieur du périmètre de l'échantillon 1. Selon un exemple non représenté, une partie du périmètre 10 de l'échantillon 1 peut faire partie de la pièce 4.

[0054] La trajectoire de référence TRef peut définir une partie du pourtour 9 de la pièce 4. Autrement dit, le procédé d'usinage peut être mis en œuvre afin de former uniquement une partie du pourtour 9 de la pièce 4. Le reste du pourtour 9 de la pièce 4 peut être obtenu par d'autres méthodes ou procédés de transformation-Une partie du pourtour 9 du microcomposant 4 peut aussi être formée par une portion de la périphérie 10 de l'échantillon 1, qui reste alors brut dans cette zone.

[0055] Selon un mode de réalisation alternatif compatible avec le mode précédent, l'échantillon usiné ou la pièce 4 peut être l'échantillon 1 auquel une partie de la matière initiale a été enlevée sans pour autant que l'enlèvement de matière ne soit débouchant. La figure 6 illustre la notion d'enlèvement non débouchant.

[0056] A titre d'exemple illustré à la figure 6, l'échantillon 1 peut être un cylindre et la portion à enlever 8 telle qu'elle permette d'usiner un palier dans la pièce 4.

[0057] Plus généralement, l'électroérosion peut être une électroérosion par enfonçage, une électroérosion par fil ou un perçage rapide avec une électrode cylindrique pleine ou évidée. L'électrode pleine peut notamment être un cylindre et l'électrode évidée être une électrode tubulaire.

[0058] L'usinage selon le procédé peut être une découpe, un perçage, une gravure et/ou un surfaçage. On entend par surfaçage un usinage permettant d'obtenir au moins une nouvelle surface sur l'échantillon 1, celle-ci pouvant être de forme et de taille quelconque.

[0059] Selon un mode de réalisation de l'invention, l'usinage est une découpe, plus particulièrement une électroérosion à fil. Comme illustré à la figure 7, l'électrode 2 est donc un fil 2a que l'on vient appliquer le long d'un flanc de l'échantillon 1 ou, comme illustré sur la figure 7, le long des flancs d'au moins deux échantillons 1 empilés. Le fil 2a, traversé de décharges électriques successives, permet d'enlever de la matière des échantillons 1. Le long d'une trajectoire de référence TRef. Dans ce mode de réalisation, l'énergie de décharge des décharges électriques est inférieure à 5000µJ/mm d'épaisseur de l'échantillon 1 ou de l'épaisseur totale de l'empilement des échantillons 1 en cas d'échantillons empilés, préférentiellement inférieure à 3000µJ/mm d'épaisseur d'échantillon 1 ou de l'épaisseur totale de l'empilement des échantillons 1 en cas d'échantillons empilés, préférentiellement inférieure à 1500µJ/mm d'épaisseur d'échantillon 1 ou de l'épaisseur totale de l'empilement des échantillons 1 en cas d'échantillons empilés et encore plus préférentiellement inférieure à 800µJ/mm d'épaisseur d'échantillon 1 ou de l'épaisseur totale de l'empilement des échantillons 1 en cas d'échantillons empilés.

[0060] Avantageusement, le diamètre du fil 2a est inférieur à 200µm, préférablement inférieur à 100µm et encore plus préférablement inférieur à 75µm. Un tel diamètre permet en effet d'obtenir une qualité de surface de découpe optimisée.

[0061] Avantageusement, la découpe par électroérosion par fil 2a est réalisée en plusieurs étapes d'électroérosion. Ainsi au moins une étape dite „d'ébauche“ est réalisée suivie d'une étape dite „de finition“. La ou les étapes d'électroérosion, dites „d'ébauche“, de l'échantillon 1 avec un fil 2a sont effectuées le long d'une trajectoire de référence TRef+n pour enlever de la matière de l'échantillon 1 le long d'une trajectoire de référence TRef+n, pour réaliser une ou plusieurs ébauches 5 ; 51 selon une trajectoire TRef+n. L'étape d'électroérosion, dite „de finition“, de l'échantillon 1 est réalisée le long d'une trajectoire de référence TRef pour enlever de la matière de l'échantillon 1 le long de la trajectoire de référence TRef. La ou les trajectoires de référence TRef+n sont translatées d'une distance donnée gn de la trajectoire de référence TRef; TRef+(n-1) qui lui est directement adjacente et qui est la plus proche de la pièce finale 4, dans la direction opposée à celle de la pièce finale 4 découpée. les distances données (gn) entre deux trajectoires de référence directement adjacentes (TRef; TRef+(n-1); TRef+n), identiques ou différentes, sont telles que les décharges électriques le long du fil (2a), enlevant de la matière de l'échantillon (1) à usiner sur la trajectoire de référence (TRef+(n-1) ou TRef+n), enlèvent également, au moins partiellement, de la matière de l'échantillon (1) à usiner sur la ou les trajectoires de référence (TRef; TRef+(n-1)) qui lui est ou lui sont directement adjacentes.

[0062] Le mode de réalisation précédent est illustré à la figure 8. Le mode illustré représente une découpe par électroérosion comprenant deux étapes d'ébauche selon des trajectoires de référence TRef1 et TRef2 et une étape de finition selon la trajectoire TRef. La première étape d'ébauche selon la trajectoire de référence TRef2 permet de réaliser l'ébauche 51. La seconde étape d'ébauche selon la trajectoire de référence TRef1 permet de réaliser l'ébauche 5. L'étape de finition selon la trajectoire de référence TRef permet d'obtenir la pièce 4 finale. La trajectoire de référence TRef2 est distante de la trajectoire de référence TRef1 d'une distance donnée g2 tandis que la trajectoire de référence TRef1 est distante de la trajectoire de référence TRef d'une distance donnée g1. Les distances g1 et g2 peuvent être identiques ou différentes. Ce mode de réalisation permet d'obtenir des découpes aux trajectoires complexes avec d'excellents états de surface.

[0063] Avantageusement, l'étape d'électroérosion de finition est réalisée avec une énergie de décharge le long du fil 2a inférieure à 800µJ/mm d'épaisseur d'échantillon 1 (ou de l'épaisseur totale de l'empilement d'échantillons 1), préférablement inférieure à 400µJ/mm d'épaisseur d'échantillon 1 (ou de l'épaisseur totale de l'empilement d'échantillons 1) et encore plus préférentiellement inférieure à 200µJ/mm d'épaisseur d'échantillon 1 (ou de l'épaisseur totale de l'empilement d'échantillons 1).

[0064] Selon un autre mode de réalisation, l'électroérosion est une électroérosion par enfonçage, par balayage ou un perçage rapide. L'énergie de décharge parcourant l'électrode est alors inférieure à 5000µJ/mm<2>de surface d'échantillon 1, préférentiellement inférieure à 3000µJ/mm<2>de surface d'échantillon 1, préférentiellement inférieure à 1500µJ/mm<2>de surface d'échantillon 1 et encore plus préférentiellement inférieure à 800µJ/mm<2>de surface d'échantillon. Ce mode de réalisation permet notamment de percer, graver et/ou surfacer un échantillon 1 ou percer un empilement d'échantillons 1.

[0065] Le courant de chaque décharge électrique aux bornes de l'électrode 2 est préférentiellement inférieur à 200 ampères.

[0066] La tension aux bornes de l'électrode 2 est avantageusement inférieure à 200V.

[0067] Avantageusement, la durée d'impulsion durant laquelle l'échantillon 1 est soumis à une décharge électrique est inférieure à 1000 µs, préférablement inférieure à 400 µs ou encore préférentiellement inférieure à 100 µs. Une telle durée d'impulsion est adaptée à l'AMA de l'échantillon 1 afin d'éviter tout recristallisation de l'AMA au cours de procédé d'usinage.

[0068] Le procédé d'usinage selon l'invention peut avantageusement comprendre ou peut être apte à réaliser un surfaçage de l'échantillon 1. L'usinage comprend alors au moins une étape d'électroérosion d'une première surface de l'échantillon 1 avec des décharges électriques de sorte à obtenir une deuxième surface dont la rugosité Ra est inférieure à 800 nm, préférentiellement inférieure à 600 nm, plus préférentiellement inférieure à 400 nm et encore plus préférentiellement inférieure à 300 nm. Une telle rugosité permet notamment d'obtenir des microcomposants présentant d'excellents états de surface, adaptés notamment aux domaines de l'horlogerie et/ou de l'implantologie, notamment de l'implantologie dentaire.

[0069] Selon un mode de réalisation illustré à la figure 9, le procédé d'usinage permet d'obtenir une pièce 4 dont les surfaces ou flancs présentent entre eux un angle d'une excellente précision, par exemple un angle de 90° ± 1.5°, préférentiellement de 90° ± 1° et encore plus préférentiellement 90° ± 0.5°. Selon ce mode de réalisation, le procédé d'usinage comprend au moins une étape d'électroérosion d'une première surface P1 de l'échantillon 1 de sorte à obtenir une deuxième surface P2, telle qu'en chaque point d'intersection des surfaces P1 et P2, lesdites surfaces P1 et P2 forment entre elles un angle Ad de 90° ± 1.5°, préférentiellement 90° ± 1° et encore plus préférentiellement 90° ± 0.5° entre elles.

[0070] L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une pièce 4 en alliage métallique amorphe, comportant les étapes: – fondre un mélange de métaux pour obtenir un lopin d'alliage, – injecter le lopin obtenu dans un moule et refroidir l'alliage moulé avec une vitesse de refroidissement supérieure à une vitesse critique de cristallisation de l'alliage, pour obtenir un échantillon 1 d'alliage amorphe, – usiner au moins une surface de l'échantillon 1 selon le procédé d'usinage décrit précédemment pour obtenir une pièce 4 en alliage amorphe selon une géométrie prédéterminée, – optionnellement effectuer une étape de finition sur au moins la surface de l'échantillon 1 usinée, préférentiellement une étape de tribofinition ou un traitement chimique, notamment un traitement de désoxydation de surface.

[0071] L'invention concerne enfin un composant mécanique, notamment un microcomposant mécanique en AMA comportant au moins une surface usinée selon les procédés précédents.

[0072] Le composant mécanique peut par exemple être un élément d'un mécanisme d'horlogerie pour montre mécanique, tel un doigt de quantième, une roue dentée, ou encore un axe. La combinaison des propriétés mécaniques intrinsèques des alliages amorphes et la précision de la découpe réalisée par le procédé permet de fournir des composants, notamment des composants micromécaniques, particulièrement adaptés à cette application. Il peut également s'agir d'un composant pour le médical, tel qu'un implant.

Liste des signes de référence

[0073] 1 Echantillon à usiner 2 Electrode 2a Electrode à fil 3 Diélectrique 4. Pièce usinée 5, 51 Ebauche 6 Unité de contrôle 7 Enceinte 8 Portion irradiée 9 Contour de la pièce 10 Périphérie de l'échantillon 1

Exemples

Exemple 1 -Conservation de la structure amorphe

[0074] Des échantillons en alliage Ni(57-67)Nb(28-38)Zr(0-10) (% atomique) ont été découpés avec différents jeux de paramètres détaillés dans le tableau 1 pour valider le maintien de la structure amorphe de l'alliage des échantillons usinés selon le procédé de l'invention. L'alliage Ni(57-67)Nb(28-38)Zr(0-10) présente une faible stabilité thermique au sens de l'invention. En effet, son diamètre critique Dc n'est que de 3mm, son coefficient de stabilité c'est-à-dire son quotient (ΔTx/(TI-Tg)) est de 0,07 et son ΔTx est égal à 40.

[0075] Les échantillons ont été découpés par électroérosion à fil dans des préformes de 500µm d'épaisseur et deux montages ont été réalisés : – Montage 1 : Découpe d'un seul échantillon, – Montage 2 : Découpe d'un empilement de 9 échantillons.

[0076] Le procédé d'usinage comprend une première étape d'ébauche puis deux étape de finition. La première passe dite d'ébauche permet de traverser la matière et définie la première géométrie de référence, l'intensité des paramètres d'usinage pour cette passe est donc la plus importante. Les autres passes dites de finition sont moins énergétiques permettent d'améliorer l'état de surface crée par la passe ébauche.

[0077] Le tableau 1 ci-dessous résume la plage des paramètres testés :

[Tableau 1]

[0078] Ebauche E < 5000µJ/mm E < 5000µJ/mm Ebauche E < 2000µJ/mm E < 2000µJ/mm Finition E < 200µJ/mm E < 200µJ/mm

[0079] Deux jeux de paramètres permettant d'obtenir deux niveaux de rugosités ont été définies en utilisant les passes définies dans le tableau 1 ci-dessus. Le tableau 2 ci-dessous résume les jeux de paramètres définis pour les tests de découpe.

[Tableau 2]

[0080] Jeu 1 Ebauche Ebauche Ebauche Finition - - - Jeu 2 Ebauche Ebauche Ebauche Ebauche Ebauche Ebauche Finition

[0081] Le tableau 3 ci-dessous résume l'état structural des échantillons après découpe.

[Tableau 3]

[0082] Amorphe Amorphe Amorphe Amorphe

[0083] Les analyses microstructurales ainsi que les analyses DRX ont bien montré une conservation de la microstructure amorphe pour tous les jeux testés.

[0084] En plus des analyses microstructurales des essais mécaniques ont été menés dans le but cette fois-ci de quantifier l'influence de l'électroérosion sur les propriétés du matériau. Des barres de largeur de 500µm en alliage Ni(57-67)Nb(28-38)Zr(0-10) (% atomique) ont dont été usinées par découpe EDM et par micro-tronçonneuse (moyen de découpe contrôlé qui n'affecte pas le matériau, équivalent au même échantillon issu de l'étape de coulée ou échantillon dit „as-cast“).

[0085] Les essais mécaniques réalisés sont des essais de flexion 3 points. La machine utilisée est la Shimadzu MMT-101NV-10 en mode flexion. Les paramètres de l'essais ont été les suivants: – Longueur entre appuis L0=5mm – Vitesse de traverse v=0,005mm/s – Longueur totale échantillon I=10mm – Largeur échantillon L=500µm – Epaisseur échantillon e=500µm

[0086] Les dimensions des échantillons sont présentées dans le tableau 4.

[Tableau 4]

[0087] 1:Jeu 1_Montage 1 0,5 0,5 10 2:Jeu 1_Montage 2 0,5 0,5 10 3:Jeu 2_Montage 1 0,5 0,5 10 4:Jeu 2_Montage 2 0,5 0,5 10 5:As cast découpé 0,53 0,5 10

[0088] Les résultats sont présentés dans la figure 10.

[0089] Par comparaison on observe bien une conservation des propriétés de l'AMA avant et après découpe EDM pour tous les échantillons testés en flexion. Il n'y a pas de dispersion dans les résultats et la valeur de limite élastique en flexion est bien égale à celle obtenue pour l'échantillon as-cast.

[0090] De même, on observe une conservation des propriétés dans la zone plastique. Les valeurs de limite élastique et de déformation plastique sont cohérentes avec les valeurs observées sur des pièces directement moulées et pour lesquelles aucune étape de découpe ou autre traitement n'a été réalisée.

Exemple2 -Obtention de la qualité souhaitée (dimensionnelle etgéométrique) et influence sur les cadences

[0091] Cet exemple a pour objectif d'évaluer les états des surfaces, des arrêtes ainsi que la rugosité et l'état des flancs après découpe. En effet, pour le type ďapplication visé, par exemple des pièces de mouvements horlogers, un Ra faible et une bonne parperidicularité sont essentiels pour maîtriser les contacts tribologiques et obtenir des coefficients de frottement et des taux d'usure faible, qui permettent d'optimiser les rendements des systèmes mécanique (conservation de l'énergie) et leur durée de vie

[0092] Les critères de qualité regroupent donc ici la rugosité des surface découpées, l'obtention de fiancs droits (perpendicularité entre la zone de découpe et les surfaces supérieures et inférieures et l'obtention de pièces non oxydées et sans redéposition de particules (bavures)

[0093] Les analyses de qualité ont donc été réalisées dans le tableau 5.

[Tableau 5]

[0094] Conicite < 0.5 Entre 0.5° et 1° >1° Rugosité <N5 = N5 >N5 Qualite de surface(analysequalitative) Pas de Redéposition de particules et pas d'oxydation Peu de Redéposition de particules et peu d'oxydation Redéposition de particules OU oxydation trop importantes

[0095] Le tableau 6 ci-dessous résume les résultats obtenus après réalisation du plan d'essai.

[Tableau 6

[0096] 1: Jeu 1_Montage 1 Niveau 1 Niveau 1 2: Jeu 1_Montage 2 Niveau 1 Niveau 2 3: Jeu 2_Montage 1 Niveau 1 Niveau 3 4: Jeu 2_Montage 2 Niveau 1 Niveau 3

[0097] Tous les essais ont permis d'obtenir des rugosités après usinage inférieur à N5, globalement les états de surface sont homogènes

Claims (15)

1. Procédé d'usinage d'un échantillon (1) en alliage métallique amorphe, comprenant au moins une étape d'électroérosion de l'échantillon (1) avec une électrode (2) produisant des décharges électriques le long d'une trajectoire de référence (TRef) pour enlever de la matière de l'échantillon (1), de manière débouchante ou non, le long de la trajectoire de référence (TRef) de façon à obtenir un échantillon (1) usiné et maintenu à l'état amorphe, la durée d'impulsion durant laquelle l'échantillon (1) est soumis à une décharge électrique étant inférieure à 1000 µs, dans lequel : l'alliage métallique amorphe possède : – un diamètre critique Dc inférieur à 8 millimètres, de préférence inférieur à 6 millimètres, et encore plus préférentiellement inférieur à 4mm, et/ou – une différence ΔTx entre la température de cristallisation Tx et la température de transition vitreuse Tg inférieure à 80°C, de préférence inférieure à 70°C, et encore plus préférentiellement inférieure à 60°C, et/ou – un quotient ΔTx/(TI-Tg) de la différence ΔTx entre la température de cristallisation Tx et la température de transition vitreuse Tg et de la différence entre la température de liquidus TI et la température de transition vitreuse Tg inférieur à 0,16, de préférence inférieur à 0,14 et encore plus préférentiellement inférieur à 0,12.

2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'électroérosion est une électroérosion par enfonçage, par balayage, à fil ou un perçage rapide avec une électrode pleine ou évidée.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'usinage est une découpe, un perçage, une gravure et/ou un surfaçage.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que : – l'usinage est une découpe, plus particulièrement une électroérosion par fil (2a), et – l'énergie de décharge est inférieure à 5000µJ/mm d'épaisseur de l'échantillon (1), préférentiellement inférieure à 3000µJ/mm d'épaisseur d'échantillon (1), préférentiellement inférieure à 1500µJ/mm d'épaisseur d'échantillon (1) et encore plus préférentiellement inférieure à 800µJ/mm d'épaisseur d'échantillon (1).

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diamètre du fil (2a) est inférieur à 200µm, préférablement inférieur à 100µm et encore plus préférablement inférieur à 75µm.

6. Procédé selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce que la découpe est réalisée en plusieurs étapes d'électroérosion : – une ou plusieurs étape(s) d'électroérosion d'ébauche de l'échantillon (1), avec un fil (2a), le long d'une trajectoire de référence (TRef+n) associée à chaque étape d'électroérosion d'ébauche, pour enlever de la matière de l'échantillon (1) le long de ladite trajectoire de référence (TRef+n), chaque étape d'électroérosion d'ébauche étant mise en œuvre pour réaliser une ébauche (5 ; 51) selon la trajectoire de référence (TRef+n); puis – une étape d'électroérosion de finition de l'échantillon (1), avec un fil (2a) le long d'une trajectoire de référence (TRef) associée à ladite étape d'électroérosion de finition, pour enlever de la matière de l'échantillon (1) le long de ladite trajectoire de référence (TRef), la ou les trajectoires de référence (TRef+n) étant translatée(s) d'une distance donnée (gn) de la trajectoire de référence (TRef ; TRef+(n-1)) qui lui est directement adjacente et qui est la plus proche de la pièce finale (4), dans la direction opposée à celle de la pièce finale (4) découpée; et les distances données (gn) entre deux trajectoires de référence directement adjacentes (TRef ; TRef+(n-1) ;TRef+n), identiques ou différentes, sont telles que les décharges électriques le long du fil (2a), enlevant de la matière de l'échantillon (1) à usiner sur la trajectoire de référence (TRef+(n-1) ou TRef+n), enlèvent également, au moins partiellement, de la matière de l'échantillon (1) à usiner sur la ou les trajectoires de référence (TRef;TRef+(n-1)) qui lui est ou lui sont directement adjacentes.

7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'étape d'électroérosion de finition est réalisée avec une énergie de décharge le long du fil (2a) inférieure à 800µJ/mm d'épaisseur d'échantillon (1), préférablement inférieure à 400µJ/mm d'épaisseur d'échantillon (1) et encore plus préférentiellement inférieure à 200µJ/mm d'épaisseur d'échantillon (1).

8. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que : – l'électroérosion est une électroérosion par enfonçage, par balayage ou un perçage rapide, et – l'énergie de décharge est inférieure à 5000µJ/mm<2>de surface d'échantillon (1), préférentiellement inférieure à 3000µJ/mm<2>de surface d'échantillon (1), préférentiellement inférieure à 1500µJ/mm2 de surface d'échantillon (1) et encore plus préférentiellement inférieure à 800µJ/mm<2>de surface d'échantillon.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le courant de chaque décharge électrique aux bornes de l'électrode (2) est inférieur à 200 ampères.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la tension aux bornes de l'électrode (2) est inférieure à 200V.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la durée d'impulsion durant laquelle l'échantillon (1) est soumis à une décharge électrique est inférieure à 400 µs, préférentiellement inférieure à 100 µs.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'alliage métallique amorphe de l'échantillon (1) à usiner comprend, en pourcentage atomique, plus de 40% de Ni, Zr, Cu, Ti, Fe ou Co ; préférablement plus de 50% de Ni, Zr, Cu, Ti, Fe ou Co ou dans lequel l'alliage métallique amorphe de l'échantillon (1) à usiner comprend, en pourcentage atomique, plus de 50% des éléments Ni et Nb, préférablement plus de 60% des éléments Ni et Nb, plus préférablement plus de 70% des éléments Ni et Nb.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'usinage comprend au moins une étape d'électroérosion d'une première surface de l'échantillon (1) avec des décharges électriques de sorte à obtenir une deuxième surface dont la rugosité Ra est inférieure à 800 nm, préférentiellement inférieure à 600 nm, plus préférentiellement inférieure à 400 nm et encore plus préférentiellement inférieure à 300 nm.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape d'électroérosion d'une première surface P1 de l'échantillon 1 de sorte à obtenir une deuxième surface P2, telle qu'en chaque point d'intersection des surfaces P1 et P2, lesdites surfaces P1 et P2 forment entre elles un angle Ad de 90° ± 1.5°, préférentiellement 90° ± 1° et encore plus préférentiellement 90° ± 0.5° entre elles.

15. Procédé de fabrication d'une pièce (4) en alliage métallique amorphe, comportant les étapes : – fondre un mélange de métaux pour obtenir un lopin d'alliage, – injecter le lopin obtenu dans un moule et refroidir l'alliage moulé avec une vitesse de refroidissement supérieure à une vitesse critique de cristallisation de l'alliage, pour obtenir un échantillon (1) d'alliage amorphe, – usiner au moins une surface de l'échantillon (1) selon le procédé d'usinage de l'une des revendications 1 à 14 pour obtenir une pièce (4) en alliage amorphe selon une géométrie prédéterminée, – optionnellement effectuer une étape de finition sur au moins la surface de l'échantillon (1) usinée, préférentiellement une étape de tribofinition ou un traitement chimique.