FR2995808A1

FR2995808A1 - Outil de percage et dispositif de percage a refroidissement cryogenique et procede de percage d'un empilage de materiaux heterogenes

Info

Publication number: FR2995808A1
Application number: FR1258901A
Authority: FR
Inventors: Daniel Aliaga; Dominique Schuster; Fernand Vinhas; Guillaume Abrivard
Original assignee: European Aeronautic Defence and Space Company EADS France
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2014-03-28
Anticipated expiration: 2032-09-21
Also published as: FR2995808B1; CN104755207A; WO2014044769A1; US20170056983A1; US10124416B2; US20150273597A1; EP2897748A1

Abstract

Un foret (101) comporte un canal intérieur de passage de l'azote liquide traversant longitudinalement le corps (10) du foret, ledit canal comportant du côté d'une arête de coupe (13) du foret au moins un conduit d'éjection de l'azote liquide débouchant à proximité de l'arête de coupe qui est formée par une plaquette (30) réalisée avec du diamant polycristallin fixée au corps (10) du foret. Un dispositif (100) de perçage d'un empilage métallique-composite comporte un tel foret (101), une unité de production d'azote liquide (102) et un réseau de distribution (103) de l'azote liquide. Pour percer un empilage métallique-composite en mettant en œuvre le dispositif (100), le perçage est réalisé en une seule passe du foret (101), l'azote liquide à température cryogénique étant amenée à proximité de l'arête de coupe (13) au moins lorsque l'arête de coupe (13) est en contact avec le matériau métallique.

Description

Outil de perçage et dispositif de perçage à refroidissement cryogénique et procédé de perçage d'un empilage de matériaux hétérogènes La présente invention appartient au domaine des outils et dispositifs destinés au perçage de matériaux. Plus particulièrement l'invention concerne un foret et un dispositif de perçage pour la réalisation de perçage dans des empilages de matériaux 5 métalliques et de matériaux composites tel que ceux réalisés lors de l'assemblage de structures pour aéronefs. La réalisation de structures présentant des performances mécaniques élevées et des masses aussi réduites que possible conduit les concepteurs de ces 10 structures à utiliser des alliages métalliques à base de titane et des matériaux composites comportant des fibres de carbone, verre ou aramide maintenues dans une matrice organique dure, en général une résine polymère. Lorsque ces pièces doivent être percées ou alésées pour réaliser des 15 assemblages, les conditions du perçage doivent être adaptées en fonction du matériau usiné. Ainsi les alliages de titane, dont la conductivité thermique est faible, environ dix fois moindre que celle d'un aluminium, sont généralement percés au moyen d'outils à substrats en carbure de tungstène (WC) avec liant cobalt qui 20 tolèrent des températures pouvant atteindre les 1000°C lors du perçage en utilisant un lubrifiant gras. Ces températures élevées sont à l'origine d'une usure accélérée des forets mis en oeuvre pour le perçage. Par contre les matériaux composites, qui présentent des caractéristiques abrasives élevées, en particulier dans le cas des fibres de carbone, qui 25 endommagent l'outil de perçage par abrasion, sont généralement percés à sec avec des outils en carbure de tungstène avec des inserts diamant ou à revêtement diamant, de préférence à diamants polycristallin (PCD).

Du fait de ces conditions de perçage très différentes et de la nécessité de mettre en oeuvre des forets spécifiques à chacune de ces conditions, le perçage d'un empilage de parties en matériaux d'un alliage de titane et d'un composite à 5 fibre de carbone s'avère délicat. En particulier du fait que les matériaux composites, pour les plus courants, ne doivent pas dépasser localement une température de transition vitreuse de la résine, dans les cas les plus courants une température de l'ordre de 180°C, et que les outils pour le perçage des matériaux composites ne sont pas 10 adaptés au perçage des alliages de titane en raison de la température atteinte qui endommagerait l'outil, la graphitisation du diamant se produisant vers 800°C, le perçage en une passe d'un empilage de ces différents matériaux est en général réalisé avec un outil adapté au perçage du titane en augmentant autant que de besoin la quantité de lubrifiant pour limiter l'élévation de température. 15 Le perçage de la partie en matériau composite de l'empilage se trouve alors pénalisé par une usure accélérée de l'outil de perçage par abrasion. L'invention apporte une solution à ces différents problèmes au moyen d'un foret, agencé pour percer un empilage comportant au moins une couche 20 d'un matériau métallique, par exemple un alliage à base de titane, et au moins une couche d'un matériau composite comportant des fibres maintenues dans une matrice dure, par exemple des fibres de carbone dans une matrice en résine organique durcie. Le foret comporte un canal, au moins, intérieur au foret, de passage de l'azote liquide traversant un corps du foret suivant un axe qui par 25 exemple correspond sensiblement à un axe d'entraînement en rotation du foret lors d'une opération de perçage, le canal débouchant par exemple du côté d'une queue par laquelle le foret est destiné à être maintenu sur une machine d'entraînement en rotation, le canal comportant du côté d'au moins une arête de coupe du foret, arête située à une extrémité opposée à la queue suivant une 30 longueur du foret, au moins un conduit d'éjection de l'azote liquide débouchant à proximité de l'au moins une arête de coupe, l'au moins une arête de coupe étant formée par une plaquette réalisée avec du diamant polycristallin fixée au corps du foret. Le foret de perçage à plaquette à diamant polycristallin ainsi constitué permet, en étant associé à des moyens de distribution d'azote liquide cryogénique dans le canal, de réaliser le perçage de matériaux métalliques dégageant une grande quantité d'énergie thermique difficile à évacuer sans provoquer d'échauffement excessif de l'outil susceptible d'endommager très rapidement l'outil. L'usure usuelle par l'abrasion des composite est retardé par l'utilisation des PCD.

Dans une forme de réalisation le foret comporte une pluralité d'arêtes de coupe et chaque arête de coupe comporte au moins un conduit d'éjection de l'azote liquide débouchant à proximité de l'arête de coupe considérée de sorte que l'azote liquide est concentré vers l'arête de coupe correspondante pendant une opération de perçage.

Dans une forme de réalisation chaque arête de coupe comporte au moins un conduit d'éjection de l'azote liquide débouchant sur une face de coupe de cette arête de coupe et au moins un conduit d'éjection de l'azote liquide débouchant sur une face de dépouille de cette arête de coupe ce qui permet à la fois d'augmenter le débit d'azote liquide refroidissant l'arête considérée et également de répartir l'azote liquide assurant le refroidissement de cette arête de coupe sur les deux faces de la plaquette formant l'arête de coupe. Le canal de passage de l'azote liquide est par exemple axial ce qui permet, par un canal droit et de diamètre aussi large que possible, de diminuer les pertes de charge et faciliter la circulation de l'azote liquide.

Pour améliorer l'efficacité du refroidissement par l'azote liquide en limitant les pertes thermiques avant que l'azote liquide ne parvienne à proximité de la ou des arête de coupe, le canal du foret est isolé intérieurement par une couche d'un matériau isolant thermique sur au moins une partie d'une longueur du canal.

Dans une forme de réalisation, le canal du foret comporte une section élargie formant un réservoir dans une zone du corps situé du côté de la ou des arêtes de coupe. Il est ainsi formé en fonctionnement du dispositif un réservoir d'azote liquide assurant une masse de refroidissement augmentée à proximité de la zone d'échauffement et un volume tampon d'azote liquide en cas de défaut dans l'apport d'azote liquide ou en cas de coupure précoce de l'envoi d'azote liquide en fin de perçage d'un matériau métallique.

Avantageusement, le canal de passage de l'azote liquide traversant le corps et le ou les conduits d'éjection de l'azote liquide sont dimensionnés de sorte à assurer un débit d'azote liquide, sensiblement à la température de 77 Kelvin, suffisant pour maintenir la ou les arrêtes de coupe à une température inférieure à une température de transformation en graphite du diamant polycristallin de la ou des plaquettes lorsque le foret est mis en oeuvre pour réaliser un perçage dans un alliage à base de titane suivant des conditions de coupe prévues de sorte que le perçage en une passe d'un empilage comportant un alliage à base de titane est possible industriellement. Un dispositif de perçage, pour percer un empilage comportant au moins 15 une couche d'un matériau métallique et au moins une couche d'un matériau composite comportant des fibres maintenues dans une matrice dure, comporte un foret conforme au forêt de l'invention, une unité de production d'azote liquide et un réseau de distribution de l'azote liquide depuis ladite unité de production vers le foret de sorte que le dispositif assure le 20 refroidissement du foret lorsqu'un perçage est en cours. L'invention concerne également un procédé de perçage, adapté pour percer un empilage comportant au moins une couche d'un matériau métallique, par exemple un alliage à base de titane, et au moins une couche d'un matériau composite comportant des fibres maintenues dans une matrice dure, par 25 exemple des fibres de carbone dans une matrice en résine organique durcie, dans lequel un perçage est réalisé en une seule passe d'un foret comportant au moins une arête de coupe, formée par une plaquette réalisée avec du diamant polycristallin fixée à un corps du foret, et dans lequel de l'azote liquide à température cryogénique est amenée à proximité de l'arête de coupe, par un 30 canal du foret débouchant par au moins un conduit d'éjection à proximité de l'arête de coupe, lorsque l'arête de coupe formée par la plaquette réalisée avec du diamant polycristallin est en contact avec le matériau métallique lors du perçage de l'empilage. Il est ainsi par le procédé rendu possible de réaliser le perçage de l'empilage comportant des matériaux métalliques avec un outil adapté au perçage des matériaux composites.

Pour assurer un refroidissement suffisant des arêtes de coupes et permettre un perçage relativement rapide des matériaux métalliques, l'azote liquide est envoyé à proximité de l'arête de coupe simultanément sur une face de coupe de l'arête de coupe et sur une face de dépouille de l'arête de coupe, et ce pour chaque arête de coupe.

Pour limiter la consommation d'azote liquide d'un perçage si besoin, l'azote liquide est envoyé dans le canal en fonction d'une position mesurée ou estimée du foret par rapport à l'empilage lorsque la position détermine que le perçage du matériau métallique est en cours ou probable, une telle condition pouvant être obtenue d'une connaissance des caractéristiques de l'empilage percé et de mesure ou d'estimation de la position de l'extrémité du foret par rapport à un référentiel de l'empilage en cours de perçage. Afin d'assurer une durée de vie satisfaisante du foret utilisé pour réaliser des perçages dans les métaux ayant une mauvaise conduction thermique, l'azote liquide est amené avec un débit suffisant pour maintenir la température du foret en dessous d'une température de transformation du diamant en graphite lorsque ledit foret perce un alliage métallique à base de titane. La présente invention est décrite en référence aux figures qui, de manière non limitative, représentent schématiquement : figure 1: un dispositif de perçage suivant l'invention ; figure 2 : suivant une section longitudinale, un exemple de foret mis en oeuvre dans le dispositif de perçage de la figure 1; figure 3 : les étapes d'un procédé de perçage d'un empilage mettant en oeuvre le dispositif de perçage de la figure 1; figure 4 :.un exemple d'agencement d'un dispositif de perçage sur une unité de perçage portable en position sur une grille de perçage. 2 995 808 6 Sur les figures l'échelle n'est pas respectée tant entre les figures qu'entre les parties d'une même figure pour en faciliter la compréhension et des parties similaires des différentes figures portent des repères identiques. 5 Le dispositif 100 représenté sur la figure 1 comporte un foret 101, une unité de production 102 d'azote basse température à l'état liquide et un réseau de distribution 103 d'azote liquide depuis l'unité de production 102 vers le foret 101. 10 L'unité de production 102 consiste en tout moyen pouvant produire de l'azote liquide sensiblement à la pression ambiante, c'est à dire de l'azote cryogénique à une température de l'ordre de 77 Kelvin, avec le débit souhaité en fonction des conditions de mise en oeuvre du foret 101. Dans une forme simple 15 l'unité de production 102 consiste en un réservoir à isolation thermique renforcée du type cryostat contenant une réserve d'azote liquide. Dans une autre forme de réalisation l'unité de production consiste en un appareil de production de l'azote liquide par condensation de l'azote atmosphérique, par exemple au moyen d'une machine à cycle Stirling. 20 Le réseau de distribution 103 consiste en tout moyen apte à acheminer l'azote liquide depuis l'unité de production 102 vers le foret 101 et à en contrôler le débit. En particulier le réseau de distribution 103 comporte au moins une conduite d'acheminement de l'azote liquide, une partie de ladite conduite étant 25 avantageusement incorporée à une machine d'entraînement en rotation, non représentée sur la figure 1, qui entraîne en rotation le foret 101. Une telle machine d'entraînement en rotation est par exemple une machine de perçage à poste fixe sur laquelle sont bridées des pièces formant un empilage devant être percé ou une unité de perçage portable utilisée sur les 30 poste d'assemblage de grands ensembles structuraux, un poste de jonction d'une aile d'avion au fuselage par exemple. Le terme "empilage" sera utilisé ici de manière générique pour désigner 2 995 808 7 une zone d'une structure comportant deux ou plus pièces comportant des matériaux distincts, et ou deux ou plus matériaux distincts, dont au moins un matériau métallique et au moins un matériau composite, suivant la trajectoire d'un perçage à réaliser. 5 Le foret 101 comporte un corps 10 de forme globalement cylindrique d'axe 11 correspondant à un axe longitudinal du foret autour duquel ledit foret est entraîné en rotation lors d'opérations de perçage. Une première extrémité du corps 10 forme une queue 12 par laquelle le 10 foret est fixé à une machine d'entraînement en rotation, le cas échéant par l'intermédiaire d'un cône de montage non représenté, et une seconde extrémité du corps, opposée sur le corps 10 à la première extrémité, comporte une ou plusieurs arêtes de coupe 13 tel qu'illustré sur le détail a) de la figure 1 d'un foret à deux arêtes de coupe. 15 Comme illustré sur la figure 2 représentant schématiquement le foret en coupe axiale, un canal 20 intérieur au corps 10 traverse ledit corps suivant une longueur sensiblement axiale et débouche d'une part dans une zone de la queue 12 au niveau d'au moins une ouverture d'arrivée 21 d'azote liquide et d'autre part à proximité de la ou des arêtes de coupes 13 au niveau de conduits 20 d'éjection 22 d'azote. Dans une forme préférée de réalisation, chaque arête de coupe 13 est associée à au moins un conduit d'éjection débouchant sur une face de coupe 131 de ladite arête de coupe et à au moins un conduit d'éjection débouchant sur une face de dépouille 132 de ladite arête de coupe, détail a) de la figure 1. 25 Des plaquettes diamant 30, en pratique des plaquettes réalisées avec du diamant polycristallin (PCD) produit de manière industrielle, sont fixées sur le corps 10 de sorte à former les arêtes de coupe 13. Dans une forme de réalisation, l'ouverture d'arrivée 21 de l'azote liquide 30 est agencée sur une face de la première extrémité du foret 10 sensiblement centrée sur l'axe 11. Dans une forme de réalisation, le canal 20 présente une section élargie sur une partie au moins d'une longueur dudit canal de sorte à former un réservoir 23. Dans une forme de réalisation, le canal 20 comporte un revêtement isolant thermique 24, par exemple un fourreau dans un alliage à forte teneur en 5 chrome et en nickel, tel qu'un invar®, ou un matériaux non métallique, par exemple du liège ou un matériau polymère tel que du polytetrafluorocarbone, de sorte que le matériau constituant le corps 10 ne soit pas en contact direct avec l'azote liquide passant par ledit canal et limite les échanges thermiques au niveau du corps 10. Dans l'exemple de réalisation illustré, le revêtement isolant 10 thermique 24 ne concerne qu'une partie du canal 20 depuis l'ouverture d'arrivée 21 jusqu'à une zone non isolée 25, ladite zone pouvant par exemple correspondre au réservoir 23 lorsque le foret est pourvu d'un tel réservoir. Une section transversale du canal 20 est en pratique aussi grande que possible, sans toutefois affaiblir la résistance mécanique du foret 101 à un point 15 qui pourrait conduire à une rupture dudit foret sous des efforts attendus lors d'une opération de perçage, afin de favoriser un débit élevé d'azote liquide traversant le corps 10 pour maintenir la température au niveau des arêtes de coupe à une valeur acceptable pour le foret. La section transversale du canal 20, de même qu'une section du réservoir 25, limitée par la profondeur des goujures 20 du foret, est par exemple déterminée par des calculs de la résistance mécanique du foret. Les avantages du dispositif 100 qui vient d'être décrit seront mieux compris à la description du procédé de perçage 500, figure 3, mettant en oeuvre 25 ledit dispositif. Dans une première étape 510, le dispositif 100 est monté 510 sur une unité de perçage 40, par exemple une unité de perçage autonome telle que représentée sur la figure 4, pouvant être amenée sur un poste d'assemblage et déplacée en différents emplacements où un perçage doit être réalisé au travers 30 d'un empilage 41 de pièces 411, 412 comportant des matériaux métalliques, en particulier à base de titane tel qu'un alliage Ti6A14V, et des matériaux composites avec des fibres minérales, en particulier des fibres de carbone. En pratique le foret 101 est fixé sur une tête d'entraînement en rotation et en avance de l'unité de perçage adaptée pour permettre un passage d'azote liquide vers l'ouverture d'arrivée 21 du foret et l'unité de perçage 40 est raccordé au réseau de distribution 103 par exemple au moyen d'un raccord flexible 104 pour délivrer l'azote liquide. A l'issu de cette première étape le dispositif 100 et l'unité de perçage 40 forment une unité de perçage cryogénique comportant une source d'azote liquide 102 à une pression voisine de la pression ambiante, des moyens d'entraînement en rotation, le cas échéant en avance de perçage, d'un foret conforme au foret 101 décrit précédemment, et du réseau de distribution 103 de l'azote liquide amenant l'azote liquide du réservoir au foret en traversant une tête de l'unité de perçage par laquelle le foret est fixé à ladite unité de perçage. Dans une seconde étape 520 l'unité de perçage 40 et l'empilage 41 dans lequel doit être réalisé un perçage sont bridés dans la position relative souhaitée, 15 par exemple par l'intermédiaire d'une grille de perçage 42. Dans une troisième étape 530, le perçage est initié, c'est à dire que le foret 101 est entraîné en rotation et qu'une avance, c'est à dire un mouvement de déplacement axial en direction de l'assemblage à percer, est engagée. Au cours de cette seconde étape 530 de l'azote liquide à température 20 cryogénique est envoyé 531 dans le canal 20 depuis l'unité de production 102 via le réseau de distribution 103 au moins dans les positions du foret 101 dont l'avance correspond à un perçage dans un métal. En pratique, la connaissance de l'assemblage à percer permet de déterminer pour quelles profondeurs de pénétration du foret les arêtes de coupe 25 de la seconde extrémité du foret sont en contact avec un matériau métallique. La position du foret suivant la direction d'avance correspondant à la profondeur de pénétration est par exemple obtenue par un signal d'un capteur utilisé pour activer une vanne 105 du réseau de distribution 103. Le débit d'azote amené au niveau des arêtes de coupe 13 est déterminé 30 pour maintenir une température du foret 101 au niveau des dites arêtes de coupe en dessous de 800°C lorsque le matériau percé est un alliage de titane, cas considéré ici comme le plus contraignant, en pratique en dessous d'une 2 995 808 10 température pour laquelle le diamant du foret pourrait se transformer en graphite. Dans ce cas il sera pris soin de prendre en compte toute les incertitudes de mesure par le ou les capteurs et la dispersion des épaisseurs des différents 5 matériaux de l'empilage à percer pour que l'arrivée de l'azote liquide se produise dés le début du perçage du matériau métallique, et de préférence au moins un court instant avant le début du perçage du matériau métallique, et se poursuive jusqu'à la fin de ce perçage, de préférence au moins un cours instant après cette fin de perçage, pour éviter l'échauffement du foret. 10 Dans une forme de réalisation, moins économe en azote liquide, de l'azote liquide est envoyé pendant toute l'opération de perçage de l'empilage depuis l'engagement de l'avance jusqu'au retrait du foret, ou au moins jusqu'à une étape 540 dans laquelle le mouvement d'avance est inversé pour dégager le foret du perçage réalisé.

Lorsque l'opération de perçage 500 est terminée, l'unité de perçage est arrêtée et séparée 550 de l'assemblage percé. Une autre opération de perçage peut alors être réalisée dans laquelle l'étape 510 n'est pas nécessairement réalisée lorsque l'unité de perçage 40 est simplement déplacée, par exemple sur une autre position de la même grille de 20 perçage 42, sans avoir été séparée du dispositif 100. Ainsi contrairement aux principes admis pour le perçage des matériaux métalliques, en particulier des alliages de titane, il a été rendu possible d'utiliser un foret à plaquettes en diamants polycristallin (PCD), dont la température 25 pendant le perçage est restée bien en dessous de températures qui auraient entraîné la destruction de l'outil. Un tel foret à plaquettes en diamant polycristallin est parfaitement adapté pour réaliser le perçage des matériaux composites fortement abrasif, tels que les matériaux composites à fibres de carbone, et en conséquences le perçage 30 de l'empilement des différents matériaux métalliques et composite est réalisé en une seule passe avec le même foret. Il résulte de cette possibilité un gain de temps important, évalué de 2 995 808 11 l'ordre de 40%, sur un temps de cycle pour réaliser un perçage. En outre la durée de vie du foret se trouve également multipliée par trois en moyenne. 5 L'utilisation d'un refroidissement du foret avec de l'azote liquide amené au plus prés des arrêtes de coupe, c'est à dire au plus prés de la création d'énergie thermique pendant le perçage, se révèle beaucoup plus efficace qu'avec les lubrifiants gras connus. La durée d'utilisation des forets 101 de l'invention s'en trouve en particulier augmentée d'un facteur évalué à trois dans 10 des conditions de perçage industrielles par rapport à des forets à substrat au carbure de tungstène utilisés avec des lubrifiants gras pour réaliser les perçages de tels empilages. L'azote liquide mis en oeuvre est un corps neutre sans problème vis à vis de l'environnement, ce qui n'est pas le cas des lubrifiants gras. 15 Le coût de l'azote liquide est également très inférieur à celui des lubrifiants gras, surtout que pour ces derniers il est nécessaire de prendre en compte les coûts liés au retraitement des lubrifiants qui ont été utilisés. L'azote liquide, outre sa neutralité chimique, est vaporisé de manière quasi instantanée lors de l'opération de perçage et il en résulte une sécurité 20 accrue pour les opérateurs. Dans le cas d'un foret 101 comportant un réservoir 23 à proximité de la seconde extrémité dudit foret, le réservoir se rempli d'azote liquide dès que l'azote liquide est envoyé dans le canal 20 et garanti en restant alimenté en azote le maintien de l'extrémité du foret à une température basse en servant de puits 25 de chaleur. En cas d'élévation momentanée de la température une vaporisation partielle de l'azote liquide aura pour effet d'une part d'absorber plus d'énergie thermique et de favoriser le passage de l'azote à basse température par les conduits d'éjection 22. Le réservoir 23 fait également office de tampon en cas d'interruption 30 momentanée de l'alimentation en azote liquide et retarde une élévation de température à un niveau dommageable pour le foret. Lorsque le canal 20 comporte un revêtement isolant thermique, il est 2 995 808 12 diminué un risque de vaporisation prématuré de l'azote dans le canal ainsi qu'un risque de condensation et ou de givrage extérieur du corps 10 et en limitant les pertes thermiques, le refroidissement se trouve mieux concentré dans la zone des arrêtes de coupe 13. 5 Un autre avantage du dispositif 100 est sa sécurité vis à vis de l'empilage percé. En effets le coût des pièces formant l'empilage est généralement, au stade de leur assemblage final, très élevé, en tout cas disproportionné par rapport au coût d'un foret, et un endommagement des pièces à ce stade peut 10 avoir des conséquences économiques significatives tant vis à vis des pièces elles mêmes que des implications sur le cycle de production des produits fabriqués. Dans le cas du dispositif 100, le foret est adapté au perçage à sec et sans besoin de refroidissement dans le matériau composite mais exige un refroidissement important dans le matériau métallique. Toutefois une perte de la 15 fonction de refroidissement par l'azote liquide, par exemple par épuisement de l'azote liquide ou par une panne du réseau de distribution 103, pendant le perçage du matériau métallique n'aura pour conséquences que la destruction de l'outil, qui n'est pas adapté en absence de refroidissement, sans endommager la pièce métallique.

Les pièces formant l'empilement en cours de perçage sont donc protégées en cas de défaillance du dispositif, au détriment d'un foret dont le coût reste en général bien moindre que celui des pièces travaillées.

Claims

REVENDICATIONS1. Foret (101), pour percer un empilage comportant au moins une couche d'un matériau métallique et au moins une couche d'un matériau composite comportant des fibres maintenues dans une matrice dure, caractérisé en ce que ledit foret comporte un canal (20) intérieur de passage d'azote liquide traversant un corps (10) dudit foret, ledit canal comportant du côté d'au moins une arête de coupe (13) dudit foret, à une extrémité opposée suivant une longueur dudit foret à une queue (12) par laquelle le foret (101) est destiné à être maintenu sur une machine d'entraînement en rotation, au moins un conduit d'éjection (22) de l'azote liquide débouchant à proximité de ladite au moins une arête de coupe, ladite au moins une arête de coupe étant formée par une plaquette (30) réalisée avec du diamant polycristallin fixée au corps (10) du foret.
2. Foret suivant la revendication 1 comportant une pluralité d'arêtes de coupe (13), chaque arête de coupe (13) comportant au moins un conduit d'éjection (22) de l'azote liquide débouchant à proximité de l'arête de coupe considérée.
3. Foret suivant la revendication 1 ou la revendication 2 dans lequel chaque arête de coupe (13) comporte au moins un conduit d'éjection de l'azote liquide débouchant sur une face de coupe (131) de ladite arête de coupe et au moins un conduit d'éjection de l'azote liquide débouchant sur une face de dépouille (132) de ladite arête de coupe.
4. Foret suivant l'une des revendications précédentes dans lequel le canal (20) est sensiblement axial dans le corps (20).
5. Foret suivant l'une des revendications précédentes dans lequel le canal (20) est isolé intérieurement par une couche d'un matériau isolant thermique (24) sur au moins une partie d'une longueur dudit canal.
6. Foret suivant l'une des revendications précédentes dans lequel le canal (20) 5 du foret (101) comporte une section élargie formant un réservoir (23) dans une zone du corps (10) situé du côté de la ou des arêtes de coupe (13).
7. Foret suivant l'une des revendications précédentes dans lequel le canal (20) de passage de l'azote liquide traversant le corps (10) et le ou les conduits 10 d'éjection (22) de l'azote liquide sont dimensionnés de sorte à assurer un débit d'azote liquide, sensiblement à la température de 77 Kelvin, suffisant pour maintenir la ou les arrêtes de coupe (13) à une température inférieure à une température de transformation en graphite du diamant polycristallin de la ou des plaquettes (30) lorsque le foret est mis en oeuvre pour réaliser 15 un perçage dans un alliage à base de titane suivant des conditions de coupe prévues.
8. Dispositif (100) de perçage, pour percer un empilage comportant au moins une couche d'un matériau métallique et au moins une couche d'un matériau 20 composite comportant des fibres maintenues dans une matrice dure, comportant un foret (101) conforme à l'une des revendications précédentes, une unité de production d'azote liquide (102) et un réseau de distribution (103) de l'azote liquide depuis ladite unité de production vers ledit foret.
9 - Procédé de perçage (500), pour percer un empilage comportant au moins une couche d'un matériau métallique et au moins une couche d'un matériau composite comportant des fibres maintenues dans une matrice dure, dans lequel un perçage est réalisé en une seule passe d'un foret (101) comportant au moins une arête de coupe (13), ladite au moins une arête de coupe étant formée par une plaquette (30) réalisée avec du diamant polycristallin fixée à un corps (10) dudit foret, et dans lequel de l'azote liquide à température cryogénique est amenée (522) à proximité de l'arête de coupe (13) par un canal (20) dudit foret, débouchant par au moins un conduit d'éjection (22) à proximité de ladite l'arête de coupe, lorsque l'arête de coupe (13) formée par la plaquette (30) réalisée avec du diamant polycristallin est en contact avec le matériau métallique lors du perçage de 5 l'empilage.
10 - Procédé de perçage suivant la revendication 9 dans lequel l'azote liquide est envoyé à proximité de l'au moins une arête de coupe (13) simultanément sur une face de coupe (131) et sur une face de dépouille (132) de ladite 10 arête de coupe.
11 - Procédé de perçage suivant la revendication 9 ou la revendication 10 dans lequel l'azote liquide est envoyé dans le canal (20) en fonction d'une position mesurée ou estimée du foret (101) par rapport à l'empilage lorsque 15 ladite position détermine que le perçage du matériau métallique est en cours ou probable.
12 - Procédé de perçage suivant l'une des revendications 9 à 11 dans lequel l'azote liquide est amené avec un débit suffisant pour maintenir la 20 température du foret (101) en dessous d'une température de transformation du diamant en graphite lorsque ledit foret perce un alliage métallique à base de titane.