Micro-usinage et rapidité au sein de GF Machining Solutions

Le laser au service de la micro-précision

| Auteur / Rédacteur: Gilles Bordet, rédacteur MSM / Gilles Bordet

De gauche à droite : Christophe Thibaud, Directeur des ventes chez GF Machining Solutions et Monsieur John Conick de chez Microlution.
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De gauche à droite : Christophe Thibaud, Directeur des ventes chez GF Machining Solutions et Monsieur John Conick de chez Microlution. (Source : MSM)

Présentée lors du salon EPHJ-EPMT-SMT, la plateforme de micro-usinage laser à 5 axes ultrarapide ML-5 de GF Machining Solutions a impressionné les visiteurs par ses capacités novatrices en matière d’usinage au laser.

Le perçage, l'usinage et la découpe sans dégradation thermique, ainsi que la fabrication de pièces de précision en quelques secondes constituent le cœur des activités de la plateforme de micro-usinage laser à 5 axes ultrarapide ML-5. Cette machine laser est actuellement la seule capable de produire des pièces finies avec une précision au micron. Même lors de découpes droites les chants seront toujours parfaitement d’équerre et grâce au laser femto aucune bavure n’est générée ce qui permet de produire des pièces de très haute précision prêtes à l’emploi.

De nouveaux horizons pour la fabrication de micro composants

La ML-5 permet de créer de nouvelles formes et produits, qu'il s'agisse d'injecteurs de carburant plus efficaces pour l'automobile, de pièces d'horlogerie complexes nécessitant une précision de l'ordre du micron, d'embouts pour cathéters médicaux ou d’opérations de polissage. Les technologies de l'information et de la communication peuvent aussi en profiter avec, par exemple, le perçage de trous dans le verre trempé de l'écran d’un appareil mobile sans occasionner de microfissures.

La tête laser femto-seconde (10/20/50 W) à précession à 5 axes permet la découpe et le perçage à grande vitesse avec un angle réglable dans une large palette de matériaux jusqu’à des épaisseurs de 2 à 3 mm. Le bâti de la machine est constitué de granit naturel, gage de stabilité mécanique et thermique et sa haute dynamique est assurée par des moteurs linéaires sans fer. Des règles en verre Heidenhain garantissent une précision et une répétabilité submicrométrique. Les courses disponibles sur les 3 axes linéaires sont généreuses avec respectivement : 280 x 350 x 300 mm en XYZ et en option deux axes rotatifs supplémentaires sont disponibles, soit A +95° à -45° et C 360°.

La ML-5 est taillée pour la production et dispose d’équipements qui augmentent grandement sa productivité. Elle est équipée d’une puissante commande sur base PC (langage de programmation standard en code G) et peut être personnalisée avec un système de palettisation, un palpeur de pièce (mécanique ou laser) et même une broche de fraisage. D’autres critères rentrent en ligne de compte pour augmenter la productivité comme la possibilité de changer et d’ajuster rapidement la taille, la quantité, la forme ou encore la position des pièces à usiner. La gestion des accélérations et des décélérations des axes génère des déplacements fluides qui réduisent significativement les temps de cycles.

Microlution, une nouvelle ligne de produits made in USA

L’entreprise Microlution de Chicago a été acquise par GFMS le 10 mai 2016. Elle est spécialisée dans l’usinage 5 axes et le perçage de micro pièces par laser femto-seconde. Crée en 2005, elle a très vite développé un savoir-faire remarquable et unanimement reconnu avec des solutions laser de très haute précision. Cette acquisition suit la ligne stratégique de GFMS qui consiste à élargir son portefeuille de technologies pour les secteurs clés que sont le médical et l’aérospatial. Microlution profite désormais du rayonnement international de GFMS et de son soutien pour élargir sa présence au niveau mondial.

Une solution flexible pour le gravage et la texturation laser

Autre machine exposée à Palexpo, la Laser P 400U. Un concentré de performance 5 axes dans le plus petit espace au sol possible et l’intégration de la technologie laser femto-seconde, tels sont les points forts des solutions de texturation, de gravure et marquage de la Laser P 400U. Spécialement conçue pour la texturation esthétique et fonctionnelle de pièces de précision — dont les pièces horlogères et les bijoux, les petits inserts, outils de coupe et pièces de micro-usinage.

Cette machine offre des résultats propres et nets, ainsi qu’une texturation et une gravure absolument sans bavures et sans opérations ultérieures. Un laser pulsé à fibre ytterbium combiné à un laser pulsé ultracourt (femto-seconde) assure une qualité exceptionnelle.

Une texturation innovante

La technologie laser femto-seconde ouvre de nouvelles perspectives pour des nano-texturations esthétiques, comprenant des surface avec effet de noirs profonds (spikes) et des effets de diffractions (ripples), ainsi que des texturations fonctionnelles.

Sur son stand de L’EPHJ-EPMT-SMT, GF Machining Solutions exposait deux pièces en résine injectée dans un moule texturé avec des effets de diffractions très impressionnants. Il s’agissait de magnifiques représentations d’animaux et de plantes exotiques aux couleurs irisées du plus bel effet. Il est déjà étonnant de pouvoir obtenir ce type d’effet visuel sur une pièce métallique, en l’occurrence le moule d’injection, mais le retrouver sur la pièce injectée avec une telle finesse de détails est tout simplement bluffant, ceci grâce à la technologie d’injection Roctool.

Une autre pièce faisant appel à des pièges à lumière (spikes) était aussi présentée dans la même vitrine. Dans ce cas la lumière est piégée et malgré l’absence d’un quelconque traitement de surface la pièce est d’un noir profond même sous une forte source lumineuse. La finesse obtenue lors d’opérations complexes de texturation est reproductible à l’infini avec un niveau de précision extrême.

Une solution évolutive

La Laser P 400U s’adapte à tous les besoins spécifiques des clients grâce à son évolutivité. Ajouter un système 4 / 5 axes, passer d’un laser nano à un femto-seconde, automatiser la production et intégrer le système d’outillage 3R permettent de faire évoluer sereinement la machine Laser P 400U.

Le laser femto-seconde ouvre de nouvelles voies

L’utilisation de laser femto-seconde combine beaucoup d’avantages comme une sublimation de la matière sans passer par la phase de fusion. Cela génère des pièces sans bavures d’une très grande précision, sans altération des surfaces et plus résistantes que des pièces fabriquées par EDM. La palette de matériaux pouvant être gravés et texturés est très importante. Pour en citer quelques-uns : Acier, polymère, carbure de tungstène/silicium, PCD, zirconium, verre, cuivre, titane, laiton, saphir, platine et aluminium.

EPHJ-EPMT-SMT, un foisonnement d'idées et de nouvelles technologies

Directeur des ventes chez GF Machining Solutions, Christophe Thibaud revient sur le salon EPHJ-EPMT-SMT, une édition 2017 très positive et riche en contacts. Les visiteurs du salon montrent un intérêt constant pour les dernières évolutions technologiques et elles ne manquaient pas sur le stand de GFMS.

MSM : Quel bilan tirez-vous de votre présence au Salon EPHJ-EPMT-SMT ?

Christophe Thibaud : Très positif, beaucoup de visiteurs intéressés par les produits que nous exposions. Nous avons volontairement orienté notre stand autour des nouvelles technologies et nos visiteurs ont apprécié. Nous sommes dans un monde en plein chamboulement et cette révolution se reflète dans ces produits. Nous nous devons d’être proactifs si nous voulons perdurer.

MSM : Comment le public a-t-il accueilli l’arrivée de la ML-5 ?

Christophe Thibaud : Enthousiaste et impressionné par la qualité des flancs découpés par Laser. Très bel état de surface, pas de dépouille involontaire, elle peut être programmée entre + et – 15° et une précision dans les +/-1 micron. Bien sûr tout le monde n’a pas forcément besoin d’un tel degré de précision, mais une nouvelle étape est franchie en termes de précision et de qualité de surface.

GF devient un fournisseur complet de solutions de production

MSM : Il y a du nouveau aussi au niveau de l’EDM avec la Cut P series. Pourriez-vous nous en dire plus à ce sujet ?

Christophe Thibaud : Oui, la dernière machine d’érosion à fil, la Cut P350, équipée du tout nouveau générateur sans câbles et 100% digital est disponible. Elle allie la vitesse, la flexibilité (hauteurs de coupes variables) et les états de surfaces extra fins (inf. à 0.1 Ra). La mécanique est basée sur le système Quadrax offrant précision, angles de découpes jusqu’à 45°, anticollisions sur tous les axes et compacité. La gamme est déclinée avec des machines de 350 mm à 1250 mm de course. Et pour piloter une interface résolument performante et intuitive.

MSM : Le portefeuille de technologies de GFMS s’est encore étoffé grâce au partenariat engagé avec le spécialiste de la fabrication additive EOS.

Comment voyez-vous l’évolution de cette technique de fabrication au sein de la gamme de produits de votre entreprise ?

Christophe Thibaud : C’est une autre application du Laser et on l’a bien vu avec l’évolution fulgurante des imprimantes 3D pour la résine, les progrès techniques sont très rapides. La technologie de fabrication additive avec des poudres métalliques en est encore à ses débuts mais la technologie est en pleine évolution. Le processus se fiabilise et nous avons maintenant des machines qui deviennent vraiment industrielles. Cette technique nous permet de proposer à nos clients une machine complémentaire leur permettant d’être plus performants. De plus en plus de clients s’y intéressent et le champ des applications s’agrandit en permanence. MSM

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