Le spécialiste du rétrofit donne à d'anciennes rectifieuses Hauser des caractéristiques modernes Anciennes rectifieuses remises au goût du jour

Lorsque les alésages et contours doivent être précis au µm près, les rectifieuses par coordonnées sont le meilleur choix. Mais les machines haute précision neuves ont un coût. L'une des alternatives possibles est la modernisation des anciennes machines, dont la précision mécanique est souvent encore au rendez-vous.

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La rectifieuse par coordonnées s'inscrit dans un marché de niche, au vu des exigences en matière de précision auxquelles elle répond. Elle est utile pour des produits très particuliers qui nécessitent des alésages ou des moulages avec une finition de surface de grande qualité et dont la tolérance est d'à peine quelques µm. Les rectifieuses par coordonnées sont donc en première ligne pour les façonnages les plus exigeants dans la construction d'outils de coupe et de moules, de composants très précis pour les appareils optiques ou de composants mécaniques de précision. Par conséquent, ces machines sont fabriquées en petites quantités, ce qui, combiné avec les hautes exigences de précision, fait monter considérablement leur prix.

Pour réaliser des économies, on peut donc envisager la modernisation d'un modèle plus ancien de machine, comme le propose Roland Haslebacher. Ce technicien de construction de machines a créé sa propre entreprise il y a plus de 20 ans : la IHR Elektronik AG/SA, aujourd'hui située à Lajoux, dans le Jura suisse. Au départ, le principal de son activité concernait l'automatisation et les techniques de manutention, les systèmes de charge et décharge des machines, et la mesure de composants. Mais depuis 2006, la modernisation d'anciennes machines-outils a gagné en importance dans son activité. Roland Haslebacher se souvient : « Ma première commande de retrofit a concerné une machine Oerlikon que j'ai améliorée à l'aide de composants Fanuc, pour qu'elle soit à la pointe de la technique électrique et de contrôle. » Un tour VDF a suivi, puis dès 2007 la première rectifieuse par coordonnées Hauser.

Rétrofit avec des composants Fanuc

Depuis lors, il peut compter sur Fanuc Suisse comme partenaire côté commande et côté entraînement. « Lorsque l'on est une petite entreprise, actuellement composée de ma femme et moi, il faut se spécialiser », affirme Haslebacher. « Je connais Fanuc depuis maintenant très longtemps, et je sais donc que toutes leurs pièces sont de grande qualité et très fiables. Dès le départ, j'ai reçu un excellent soutien de Fanuc, y compris pour l'assistance technique. Cela m'a permis d'acquérir toute l'expérience nécessaire au retrofitting. »

Aujourd'hui, Roland Haslebacher s'est plus particulièrement spécialisé dans la modernisation électrique des anciennes machines Hauser. Il a pu pour cela s'appuyer sur son expérience de dix ans au sein du service clientèle de l'entreprise de Bienne au début de sa carrière. « Ces expériences sont cruciales », constate l'expert en machines-outils. « Les mécanismes de ces rectifieuses à coordonnées sont très bien conçus et restent précis très longtemps, mais ils sont assez complexes. Avec leurs axes Z et U, ces rectifieuses conviennent aussi pour les alésages et moulages coniques. Il faut être capable de comprendre leur fonctionnement dans le détail. »

Peu nombreuses sont les entreprises qui proposent le rétrofit de rectifieuses Hauser âgées de 20, 30 ans, et plus. René Scherz, Ingénieur commercial chez Fanuc Suisse, affirme même : « Roland Haslebacher est probablement le seul spécialiste en Suisse et dans les pays voisins à accepter de telles missions sur des machines Hauser. »

Les pompes de dosage exigent des alésages au µm

En 2016, il a modernisé deux machines Hauser pour l'entreprise Suisse Pomtava S.A., basée à Reconvilier : une machine à montant simple modèle S35, et une S40, plus grande et à deux montants. L'entreprise familiale fondée en 1986 est spécialisée dans les pompes de dosage à engrenages de grande précision, employées notamment pour la peinture industrielle et automobile. Pomtava propose également des pompes adaptées pour le dosage de médias mono et multicomposants, comme le silicone, la colle, la résine de plusieurs duretés, etc. Le Directeur Général Arnaud Zimmerman indique que le débit de ses pompes dépend de l'application et s'étend de minimum 0,0005 l/min à un maximum de 20 l/min : « Toutefois, le dosage doit être précis et rester constant. Cela exige que les composants de nos pompes soient le plus précis possibles. Cela vaut aussi bien pour les engrenages que pour les alésages au travers desquels le produit entre et sort. »

Afin de créer des alésages situés dans une tolérance de 5 µm, les mécaniciens de précision utilisent ces fameuses rectifieuses par coordonnées de Hauser qui ont été modernisées à la pointe de la technologie par Roland Haslebacher. La mécanique de ces machines d'environ 20 ans était encore en parfait état : le rétrofit n'a donc concerné que les composants électriques. L'ancien contrôleur Fanuc modèle 0 a été remplacé par un modèle F de la série CNC 0i de Fanuc. Pouvant contrôler jusqu'à onze axes et quatre broches, ce modèle suffit amplement pour les besoins de cette d'utilisation. « Il peut contrôler quatre axes en même temps, et même gérer une configuration 3 + 2 axes », explique René Scherz. « De plus, il est intégralement compatible avec les autres contrôleurs Fanuc des séries 30i, 35i et Power Motion ; cela facilite grandement l'accès aux pièces de rechange. » Il ajoute également : « Grâce au matériel le plus moderne et à un équipement intégral sur le plan logiciel, le Fanuc CNC 0i-MF est immédiatement prêt à l'emploi. Il offre par ailleurs un rapport qualité/prix exceptionnel, ce qui est essentiel dans le rétrofit. » Roland Haslebacher préfère cette configuration, même si il utilise également le Fanuc CNC de la série 31i pour les machines plus grandes.

Un complément utile

Au-delà de l'installation du nouveau CNC sur les Hauser S35 et S40, son travail a été de remplacer la technique de mesure, les moteurs, les amplificateurs et le module I/O, d'installer une armoire électrique et de programmer le PMC haute vitesse (SPS) afin de l'adapter aux fonctions de la machine. Pour Pomtava, Roland Haslebacher a ajouté une broche de dressage Fischer CBN-HF, une station d'étalonnage, et un nouveau système multicapteurs pour supprimer le rectifiage sans contact avec la matière.. Cela signifie que l'axe U entre plus rapidement en contact avec le composant, ce qui permet à l'utilisateur une économie de temps. « C'est ce type d'améliorations qui permet à la machine d'atteindre la pointe de la modernité », assure le spécialiste du rétrofit. « Bien évidemment, nous avons programmé des cycles adaptés pour la rectification d'alésages et de contours ainsi que pour toutes les fonctions supplémentaires. »

Avec Fanuc Picture, Haslebacher a créé sa propre plateforme de dialogue multilatérale qui contient les masques de saisie et pages de diagnostic adaptés aux clients et aux utilisations. Cela simplifie considérablement l'utilisation de la machine. Arnaud Zimmermann est enthousiasmé : « Nous travaillons avec ces deux machines modernisées comme si elles étaient neuves. La seule différence, c'est que nous avons économisé au total plus des deux tiers des coûts, grâce à IHR. » Pas étonnant donc que la prochaine commande ait déjà été passée : Début 2018, Roland Haslebacher modernisera une autre rectifieuse par coordonnées Hauser S40 (la douzième) et remplacera le contrôleur Elesta modèle 314 par le nouveau système Fanuc 0i-MF.

Des pièces d'usure ultra-dures et très précises

Diametal AG, à Bienne (Suisse), est également un client satisfait de IHR. L'entreprise a été fondée en 1936 et s'est tout de suite spécialisée dans le développement d'outils en métaux durs, de pièces d'usure en matériaux durs, et d'outils de meulage en diamant et en CBN. L'un des engagements de l'entreprise est de veiller constamment à la haute précision de ses produits.

L'exactitude joue un rôle central pour certaines pièces d'usure, comme le disque perforé utilisé dans un spectromètre. Ce composant fait à 99,9 % d'oxyde d'aluminium pur comporte un orifice en son centre avec quatre rayons qui doivent rester dans des tolérances très faibles. Le responsable de la production des pièces d’usure Raffaele Carfora explique : « Les quatre rayons exigent une exactitude de distance de +/- 1 µm. Le rayon a une tolérance de 3 µm et le centrage des rayons doit rester dans une tolérance de 4 µm. Seule une rectifieuse à coordonnées nous permet d'obtenir des valeurs aussi précises dans de la céramique ultra-dure. »

Dès 1981, une rectifieuse à coordonnées Hauser S3 a été chargée de cette tâche. Raffaele Carfora, qui a débuté sa carrière chez Diametal cette année-là, connaît la machine sur le bout des doigts. Il connaît également ses points faibles : « C'est clairement l'ancien système de contrôle du positionnement Hauser 111 dans lequel il fallait introduire les programmes par lecteur de cassettes. Pour obtenir la plus grande précision mécanique possible, il fallait avoir beaucoup d'expérience. » De plus, il existait un risque que le contrôleur ou tout autre composant électrique tombe totalement en panne du jour au lendemain. Aujourd'hui, les pièces de rechange pour ces systèmes ne sont plus fabriquées, et « une machine en panne aurait été une grande catastrophe », ajoute le responsable de la production des pièces d’usure. « En effet, nous n'avons pas à disposition de machine de rechange pour les travaux d'une telle précision. »

35 ans après, aussi performante qu'une machine neuve

Ainsi, les responsables de l'entreprise se sont lancés à la recherche d'une nouvelle rectifieuse par coordonnées qui convienne, et sont tombés un peu par hasard sur Roland Haslebacher. Il leur promit alors d'amener leur Hauser S3 au niveau moderne du CNC. Par prudence, il fit mesurer au laser la table X/Y. Cette prise de mesure ISO a montré un décalage d'à peine 0,0025 mm : « un excellent résultat pour une machine de 35 ans », estime l'expert Roland Haslebacher. « Dans la mécanique, je n'ai eu qu'à changer le roulement à billes pour l’avancement de l’axe X. Sinon, toute l’installation électrique incluant la CNC a été changée. »

Pour Diametal aussi, Haslebacher a équipé la rectifieuse avec le nouveau système Fanuc CNC 0i-MF éprouvé, avec des systèmes de mesure optique absolue et un système multicapteurs. De plus, la machine a bénéficié d'un nouveau terminal de commande à la hauteur des exigences modernes de la programmation CNC. Les masques de saisie et les pages de diagnostic mis au point par IHR simplifient l'utilisation de la Hauser S3 modernisée.

Jean-François Pérez, ingénieur procédé chez Diametal, estime : « Notre ancienne Hauser S3 est comme une machine neuve. Cela permet aussi à nos jeunes collaborateurs, qui disposent tous d'une expérience avec CNC, de rectifier les composants de haute précision au µm près. » Par ailleurs, l'utilisation de mesures absolues au lieu des marques de référence a considérablement amélioré la sécurité du procédé, surtout en matière de précision obtenue, comme le confirme Jean-François Pérez : « Auparavant, il fallait surveiller la machine en permanence. Aujourd'hui, elle travaille de manière autonome. » MSM

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