Mikron Tool fascine les professionnels du secteur Des solutions d'usinage fascinantes pour les domaines de la technique médicale et de l'industrie horlogère

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Le Congrès MSM s'est déroulé à Bienne les 11 et 12 mai derniers. À cette occasion, les professionnels ont pu s'informer sur les derniers développements technologiques suisses dans les domaines de la technique médicale et de l'industrie horlogère

Lors de la journée médicale, Mikron Tool a attiré l'attention du public en présentant des stratégies de fabrication à la fois productives et efficaces en termes de coûts pour les implants fabriqués à partir de titane, un matériau hautement « récalcitrant ».

Le fabricant suisse d'outils de précision a surpris les acteurs de l'industrie horlogère avec sa gamme de forets et de fraises. Ces derniers garantissent l'efficacité et la sécurité des processus lors de l'usinage du laiton sans plomb et autres matériaux viscoélastiques. Mikron Tool se spécialise également dans les outils spécialement adaptés aux besoins des clients pour les applications les plus difficiles.

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L'implant est fabriqué en un temps record

Qui n'a jamais tenté d'amortir une violente chute vers l'avant avec les mains tendues ? En faisant cela, on risque l'une des fractures les plus courantes, à savoir celle du radius distal. De nos jours, de telles fractures sont généralement traitées par une ostéosynthèse par plaques, technique selon laquelle des implants à plaques sont utilisés pour fixer l'os fracturé. Les exigences relatives aux matériaux médicaux utilisés dans le cas de cette technique sont complexes.

Rentabilité de l'usinage du titane

Le titane s'avère particulièrement efficace dans le cas présent. Il allie une biocompatibilité, une résistance mécanique et une résistance à la corrosion optimales, ainsi qu'une compatibilité et une élasticité. Pour les implants qui ne sont pas soumis à de fortes contraintes dans le corps humain, on utilise principalement les qualités de titane non allié. C'est également le cas pour une « plaque palmaire pour radius distal », fabriquée en titane Grade 2 (3.7035). Des procédés de fabrication innovants et compétitifs pour un « produit de masse » de la technique médicale sont requis à cet effet. Chaque seconde est un gain de temps et d'argent.

Le choix de l'outil est un facteur clé

C'est avec cette exigence que le fabricant s'est adressé au spécialiste suisse de l'outillage. Ce projet client a été envisagé par Mikron Tool dans le cadre de ses prestations d'ingénierie « CrazyService Products ». Le temps de cycle chez le fabricant s'élevait à 40 minutes par pièce. Grâce à sa grande compétence en matière de fabrication, Mikron Tool a optimisé l'ensemble du processus, de la pièce brute à la pièce finie. Dans ce contexte, le choix réfléchi des outils a joué un rôle clé dans l'obtention d'un haut niveau de rentabilité !

Toujours rester à la pointe

Les spécialistes de l'usinage d'Agno ont opté pour une stratégie d'usinage hautement dynamique à partir du solide, avec un seul serrage présentant une faible contrainte mécanique sur la pièce et un nombre minimal d'entretoises. Des fraises plongeantes, des fraises à rayon complet, des fraises de surfaçage-dressage et des fraises toriques ont été utilisées. Toutes sont issues de la célèbre gamme CrazyMill Cool, qui se démarque grâce à son système de refroidissement sophistiqué. C'est décisif pour le résultat !

En effet, en raison de la faible conductivité thermique du matériau, une forte chaleur règne dans la zone de fraisage. Les arêtes de coupe bien refroidies permettent des vitesses de coupe élevées : 120 m/min pour l'ébauche, jusqu'à 160 m/min pour la finition. Grâce au jet de refroidissement massif, les copeaux sont évacués en continu de la zone de fraisage. Cela garantit une durée de vie élevée et une excellente qualité de surface. Une fraise spéciale a été utilisée pour les filets coniques de l'implant : le CrazyDrill Flexpilot Titan. Ce dernier est parfaitement adapté aux matériaux à copeaux longs, et, par ailleurs, a été utilisé pour les trous de fil de Kirschner plus petits.

Des économies de temps et d'argent considérables pour une qualité maximale

Résultat : le temps de cycle a été réduit de 40 à 27 minutes. Le nombre d'outils est passé de 17 à 12. L'implant est pratiquement exempt de bavures, tandis que la surface est d'excellente qualité (côté tissu : Ra = 0,402 μm, Rz = 1,099 μm / côté os : Ra = 0,401 μm, Rz = 0,842 μm). De plus, le besoin en retouches est minime. L'équilibre a été atteint, et ce principalement grâce à des outils du programme de stock. Le client est ravi : avec un gain de temps de 32,5 % et une économie de coûts de 30 %, la rentabilité a été augmentée de manière considérable, tout en préservant une excellente qualité.

Sécurité des processus pour les matériaux de l'industrie horlogère

À l'occasion du « Watch Day », Mikron Tool s'est principalement concentré sur l'usinage du laiton sans plomb. En effet, le laiton est aujourd'hui encore et sans équivoque l'alliage de cuivre le plus important et il est indispensable dans le secteur de l'horlogerie et de la bijouterie.

L'outil est désormais chaud

Toutefois, l'absence de plomb détériore considérablement l'usinabilité de ces alliages. Il en résulte des copeaux dénudés et enchevêtrés et une usure élevée de l'outil, ainsi qu'une formation accrue de bavures sur la pièce à usiner. De manière générale, on constate des forces de coupe spécifiques et des températures d'outil plus élevées dans le cas des laitons sans plomb. Ils sont en moyenne deux à trois fois plus élevés que ceux du laiton de décolletage connu, le CuZn39Pb3. Les fabricants doivent accepter des coûts d'outillage plus élevés, des temps de cycle longs, des ruptures d'outils et un taux de rebut élevé.

Des forets révolutionnaires

Sans conteste, Mikron Tool propose des solutions performantes, aussi bien dans sa gamme d'outils actuelle que sous forme d'outils spéciaux, pour l'usinage fiable de composants avec des zones de tolérance étroites en laiton sans plomb. Le foret d'exception CrazyDrill SST Inox (Ø 0,2 – 2,0 mm) est tout à fait révolutionnaire. Sa géométrie est son élément le plus important. La coupe en pointe avec de petites arêtes biseautées réduit la force d'avance et confère au foret d'excellentes propriétés de centrage. Une clavette de coupe stable protège contre la rupture de l'arête de coupe. La forme de la flûte à copeaux et l'hélice dégressive permettent de générer des copeaux courts dans les matériaux à copeaux extrêmement longs, qui sont évacués de manière fluide grâce à la conception dégressive. L'écart de diamètre après 3500 perçages est inférieur à 1 µm, tandis que le foret reste en excellent état.

Avantages pour le client

L'utilisateur bénéficie d'une longue durée de vie de l'outil, d'une sécurité du processus et, finalement, d'une rentabilité accrue. Il faut souligner que ces forets peuvent également être utilisés sur des machines-outils avec une faible pression de lubrifiant réfrigérant. Sachant que le facteur de l'augmentation de la température est un thème central lors de l'usinage du laiton sans plomb, Mikron Tool a conçu une seconde variante de foret avec refroidissement intégré. Dans ce cas, les canaux de refroidissement amènent un jet efficace de liquide de refroidissement vers la pointe du foret, ce qui refroidit en permanence les arêtes de coupe et évacue les copeaux de la zone d'usinage. Les avantages sont une durée de vie de l'outil encore accrue et des paramètres de coupe optimisés. Ces propriétés sans précédent du foret peuvent également être pleinement exploitées sur les machines-outils avec une pression moyenne de liquide de refroidissement de 15-30 bars.

Demandes spéciales avec des tolérances de l'ordre du µm

Mikron Tool est également spécialisé dans la conception d'outils sur mesure pour les applications les plus ardues. Un fabricant de montres renommé rencontrait des problèmes avec la qualité de perçage dans l'acier inoxydable, en particulier à cause de la structure de la surface et d'une dispersion dimensionnelle trop élevée de 0,05 mm. Les spécialistes de l'outillage ont développé un alésoir spécial d'un diamètre de 1,4 mm et ont pu fabriquer l'alésage avec une tolérance de 5 µm, garantissant ainsi la fiabilité du processus. Mikron Tool applique tout son savoir-faire pour mettre en œuvre ces développements.

Inox & Co dans la microfabrication

Par ailleurs, Mikron Tool a présenté une nouvelle technologie pour le micro-fraisage des matériaux difficiles et extrêmement difficiles: les nouvelles micro-fraises CrazyMill Cool Micro S/SX dans la plage de diamètres de 0,2 à 1,0 mm avec refroidissement intégré. En raison des propriétés mécaniques différentes des diverses catégories d'outils, Mikron Tool a mis au point deux géométries haute performance distinctes spécifiques aux matériaux : d'une part, géométrie S pour les matériaux avec une résistance maximale une force de coupe spécifique inférieure à 2250 N/mm² (tels que l'acier inoxydable, les aciers de construction, la fonte, les métaux non ferreux ou encore les alliages de titane) et d'autre part, géométrie SX avec une protection spéciale de l'arête de coupe pour les matériaux avec une force de coupe spécifique supérieure à 2250 N/mm² (tels que les alliages résistants à la chaleur ou les alliages CoCr).

Grâce à ce nouveau développement, Mikron Tool garantit une fabrication sûre et économique de pièces de très petites dimensions, désormais également en grandes séries. MSM

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