La magie de l'usinage plus performant - Session 2

Tout se joue sur la qualité de l'arête de coupe

22.10.2010 | Rédacteur: MSM

Accueil des participants au stand Swissmem.

La deuxième session (salle 2) du 8e Séminaire Swissmem consacré à l'outillage de coupe était particulièrement éclectique, avec des exposés très orientés vers la pratique, présentant l'état de l'art dans différents aspects techniques pointus de d'usinage, notamment la question de l'état des arêtes de coupe avant revêtement, l'alésage précis avec outils à plaquettes amovibles, l'alésage surfin, l'application des canons à galets en décolletage, l'affûtage des outils rotatifs, le perçage avec forets bicarbures micrograins et l'usinage rapide et économique des céramiques et du graphite.

Lors de l'introduction de la Session 2 du 8e Séminaire Swissmem, Mario Pazzi (OC Oerlikon Balzers SA) a rappelé aux participants l'importance de la branche MEM (Machines-Equipement électrique-Métaux) dans le cadre des activités d'exportation de notre pays, en l'occurrence quelque 42?% du montant de nos exportations. La branche MEM à elle seule génère 78 milliards de nos francs à l'exportation (chiffres 2007). «?Le groupe Outils de coupe de Swissmem, avec ses 37 entreprises adhérentes et quelque 3'000 emplois, constitue une activité importante de notre industrie MEM?», a rappelé Mario Pazzi.

Olivier Coddet, ingénieur responsable des nouveaux développements chez Platit S.A. s'est longtemps penché avec son équipe sur la question de la microgéométrie des arêtes de coupe des outils tranchants. En effet, la tenue et les performances du revêtement sont fortement conditionnées par une bonne préparation de l'arête de coupe. Une arête de coupe inadéquate conduit à une usure précoce et à une disparition rapide de la couche de revêtement au point de coupe. Quelques exemples spectaculaires mettant en oeuvre des forets et des fraises en bout ont permis aux participants de se familiariser avec les divers aspects de la bonne préparation des arêtes de coupe avant revêtement.

Il s'agit d'alésage de production, en l'occurrence le perçage-alésage à grande vitesse (la grande vitesse est constituée ici par l'avance), avec des avantages en précision et souplesse d'utilisation en regard de l'alésage traditionnel faisant suite au perçage au foret. Avec un même corps d'outil, ainsi que l'a démontré Roland Telley (représentant de Komet-Dihart SA pour la Suisse romande), il est possible d'adapter des plaquettes pour différentes plages de diamètres et tolérances (pour un seul et même porte-outil, plusieurs jeux de plaquettes interchangeables de valeurs différentes), réalisations pour trous étagés, ce qui permet de multiplier la productivité. Des films d'application ont permis aux participants d'assister à des démonstrations époustouflantes.

On évoque rarement le facteur vitesse en matière d'alésage fin. Souvent survit encore l'image d'Epinal d'une opération lente et laborieuse menée avec des gants blancs, en retenant son souffle. «?Mais non, l'alésage, même l'alésage de finition, est devenu une opération de production au même titre que les autres. Rapide, performante et rentable?», déclarait Michel Godel (qui dirige le dépar­tement de machines-outils d'Urma SA)?: «?Ce n'est plus comme autrefois l'intervention coûteuse qui décuple le coût des pièces produites». De nombreux exemples filmés ont permis aux participants de se convaincre du contraire, en assistant à des démons­trations, mettant en oeuvre par exemple des alésoirs combinés à tête interchangeable, applications pour lesquelles des gains de temps jusqu'à 1'000?% ont pu être réalisés?: des cadences délirantes?!

L'artillerie est reine des batailles (non je crois qu'il s'agissait plutôt de l'infanterie?: il me faut relire mon Klausewitz...). Mais ici il ne s'agit pas d'art militaire, mais bel et bien de stratégie d'usinage. En l'occurrence, le décolletage fin avec l'utilisation de canons de guidage pour assurer le maintien des tolérances, notamment pour les pièces longues. Sébastien Känzig, ingénieur de développement et support technique chez Harold Habegger SA en connaît un bout?! Les canons de guidage à galets représentent un système sans jeu, comparativement aux canons lisses qui nécessitent un minimum de jeu fonctionnel si l'on désire éviter le grippage?: alors la précision d'usinage s'en ressent. La concentricité est parfaite et la rigidité est excellente sous fortes charges radiales. Nouveauté?: le canon TP à trois positions (position de travail, position de ser­rage, position ouverte). Habegger propose des solutions avec canons pour applications standard et CNC.

L'affûtage semble être une opération autant accessoire qu'empirique. Eh bien, non?: comme les autres, elle obéit elle aussi à des règles bien définies. Qu'il s'agisse d'ailleurs de meulage d'outils, de leur affûtage et du réaffûtage, les techniques ont bien évolué et il s'agit d'utiliser des machines complexes et perfectionnées, souvent munies de nombreux axes CNC. Et aussi choisir les bons outils de meulage, en fonction des matériaux traités du degré de finition espéré. Ce n'est pas la même lorsqu'on affûte des tranchants ou que l'on meule des gouges. Philippe Egloff de sia Abrasives Industries SA-Tyrolit France s'est penché en particulier sur l'économie que l'on peut réaliser en fabrication d'ou­tils, lors du meulage des gouges. Cette opération dévore en effet pratiquement 70?% du temps d'usinage, donc du temps perdu en particulier lors des fréquents dressages de meule. On en vient rapidement à la qualité de la meule. Des exemples ont montré que des gains de temps insoupçonnés peuvent être réalisés en adoptant une meule, dont aussi bien le grain que le liant, correspondent au mieux aux opérations à réaliser. Les durées de travail entre dressages successifs se raréfient pour une productivité multipliée.

Moustache au vent, Gilles Festeau (ATI Stellram SA) présentait avec brio le mariage d'amour et de raison de deux nuances de carbure micrograins en assemblage composite?: la technique Hardcore qui associe donc deux carbures micrograins pour conformer des outils composés d'un coeur tenace et résistant à l'impact et une partie coupante de haute dureté et grande résistance à l'usure?: bref, le beurre et l'argent du beurre. Trop beau pour y croire pensèrent brièvement les participants avant de changer rapidement d'avis après avoir assisté à la démonstration de A à Z des incroyables possibilités de cette technique, appliquée notamment à des outils de coupe à arrosage par le centre, au cours de présentations filmées. Des démos appuyées d'ail­leurs par des tests comparatifs rigoureux, portant sur la durée de bon fonctionnement des outils en conditions réelles.

Longtemps la céramique servait à réaliser la poterie et le graphite à produire des mines de crayon. Désormais, ces matériaux a priori fragiles et friables ont évolué en direction des high-tech et constituent des outils de coupe?: le graphite pour la réalisation d'électrodes d'électro-érosion et les céramiques sous forme de plaquettes d'outils de coupe. Mais par céramique, il faut plutôt parler d'«?oxydes céramiques?». Ces derniers sont d'ailleurs des matériaux de coupe ultradurs qui ne peuvent être usinés que par l'outil au diamant, ainsi que le précise Samuel Bächler, de Weiss AG, une entreprise qui s'est spécialisée dans la fabrication d'outils au diamant pour toutes opérations d'usinage. Les participants ont ainsi pu se familiariser avec les possibilités d'application des outils en diamant polycristallin (PKD), ou déposé en couche épaisse par procédé CVD. Et trouver la réponse à la question?: pour chaque cas d'application, quelle est de ces deux la solution la mieux adaptée pour l'usinage de la céramique ou du graphite?? Et pour ce dernier cas, quel est l'avantage du diamant par rapport au métal dur?? Est-ce vraiment avantageux d'usiner le graphite avec du diamant?? C'est pourtant un matériau si friable?!

Précisons que les diverses présentations furent entrecoupées par des prestations divertissantes mettant en oeuvre un génial et amusant couple de prestidigitateurs biennois, les Wundertäter, lesquels ont remporté de nombreux premiers prix dans des «?festivals de magie?» internationaux. Sans oublier un repas de midi servi par l'imbattable équipe de cuisine de l'Hôtel des Bains. L'aménagement de la salle à manger (des tables rondes) facilitait par ailleurs grandement les échanges, qui se sont poursuivis par un apéritif dînatoire de clôture offert par le MSM. Les participants ont également eu l'occasion, durant les pauses, de prendre contact avec des spécialistes de l'outillage de coupe, auprès des stands d'ex­position aménagés dans l'espace de réception de l'hôtel. Les participants (130 personnes) ont reçu un classeur contenant les tirages papier des diapositives des présentations ainsi qu'une clé USB contenant les fichiers pdf des diapositives projetées.

Auteur

Edouard Huguelet

Rédaction MSM

Organisateur du séminaire

Swissmem - Groupe Outils de coupe

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