Rapport d'utilisateur Excellentes concentricité et sécurité des processus

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Dans l'aéronautique, la sécurité maximale est considérée comme le critère le plus important pour toutes les procédures et tous les processus. C'est pourquoi les réparateurs de Lufthansa Technik à Hambourg utilisent le système de serrage d'outils powRgrip de Rego-Fix pour l'usinage de composants pour moteurs.

Les passagers aériens et le personnel navigant sont confiants de retourner au sol sains et saufs. Cela vaut aussi bien pour les avions de ligne et d'affaires que pour les petits avions de l'aéronautique générale. Afin de garantir une sécurité optimale, les avions et leurs composants font l'objet à intervalles prescrits d'essais particulièrement minutieux, d'entretiens et, si nécessaire, d'une réparation conforme aux directives strictes des constructeurs et des autorités compétentes. La société Lufthansa Technik, dont le siège est à Hambourg, s'est spécialisée dans ce domaine. Environ 8000 experts effectuent tous les travaux nécessaires, principalement sur des avions de ligne et d'affaires pour le compte de donneurs d'ordre (exploitants d'aéronefs et compagnies aériennes) du monde entier. La fabrication mécanique joue un rôle particulier à cet égard. Des spécialistes hautement qualifiés, sous la direction du chef de secteur Johannes Büchner, y fabriquent tous les composants en métaux et en matières plastiques nécessaires aux fonctions techniques des avions à entretenir et à réparer. La fabrication mécanique est particulièrement qualifiée pour entretenir et réparer les moteurs d'avions et leur grande variété de composants. Cela concerne notamment les blocs de vannes, les vannes de commande, les buses et les boîtiers pour le système de carburant. Ces éléments ont une longueur d'arête et un diamètre d'environ 20 à 200 mm. En outre, les moyeux, les pales conductrices et de turbine ainsi que les boîtiers d'enveloppe d'un diamètre allant jusqu'à 2000 mm doivent également être usinés. Chaque année, environ 200 moteurs de différentes puissances et dimensions font l'objet d'une révision complète à Hambourg. Comme le souligne Johannes Büchner, on assume ainsi une grande responsabilité dans la qualité de la réparation. « Lors de nos usinages, nous nous concentrons entièrement sur la sécurité maximale des processus. Pour de nombreux composants à réparer ici, nous ne disposons que du spécimen qui nous a été laissé et nous ne pouvons pas les remplacer, du moins dans un délai raisonnable et à des conditions économiques. C'est pourquoi nous ne pouvons-nous permettre aucun rejet », explique Johannes Büchner.

Le plus grand soin avec une technologie innovante

Lors de la visite de l'atelier de réparation, les centres d'usinage 5 axes modernes et de grande qualité sont particulièrement remarquables. Comme l'explique Johannes Büchner, on investit continuellement pour travailler avec des technologies innovantes à l'état actuel de la technique. « Dans l'aéronautique, toutes les étapes de fabrication sont documentées avec précision. Nous devons respecter des procédures vérifiées. C'est la seule manière de garantir que les travaux de réparation répondent au niveau de qualité élevé attendu », explique Johannes Büchner. Il faut également comprendre que dans cet atelier, les professionnels travaillent de manière inhabituellement calme et sereine. L'agitation n'a pas sa place ici, comme le rapporte Johannes Büchner. Un coup d'œil sur les fiches d'accompagnement des différents éléments de construction met en évidence les bonnes raisons de ce comportement prudent. Par exemple, le coût d'un boîtier en alliage de magnésium à paroi mince d'environ 400 mm de diamètre est estimé à plus d'un million d'euros. « Si l'on considère ce facteur de valeur en plus de l'aspect sécurité, tout le monde comprend que nous devons faire preuve du plus grand soin et de la plus grande sécurité des processus lors de la réparation », explique Johannes Büchner.

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Fabriquer et retoucher des pièces individuelles

En conséquence, des processus stables et fiables sont particulièrement importants pour une réparation réussie des moteurs en particulier. Les composants sont principalement constitués de métaux exotiques difficiles à usiner, tels que des alliages à base de nickel, de titane et de chrome-cobalt. Certaines géométries des éléments doivent être retravaillées. D'autres contours sont par exemple soudés à l'aide d'alliages durs résistants à l'usure mécanique et thermique, puis retouchés pour obtenir une géométrie conforme au dessin. « Notre fabrication est difficilement planifiable. Lors de la réparation, nous devons d'une part remplacer des pièces selon des intervalles prédéfinis et, d'autre part, les retoucher ou les refaire en fonction de l'usure actuelle. Il s'agit donc toujours d'une fabrication individuelle flexible. Afin que nous soyons suffisamment productifs pour traiter un grand nombre de commandes, nous veillons non seulement à la sécurité des processus, mais aussi à des temps de préparation courts », explique Johannes Büchner.

Processus d'usinage stables

La fiabilité et la grande précision des outils utilisés lors de l'usinage par enlèvement de copeaux (foret, fraises, tarauds) sont déterminantes pour la sécurité et la flexibilité du processus. « Autrefois, nous serions les outils dans des mandrins de frettages à chaud. Cependant, le serrage et le desserrage des outils lors des changements effectués plusieurs fois par jour prend trop de temps en raison des temps d'attente pour le chauffage et le refroidissement. De plus, notre expérience a montré qu'après quelques cycles, la concentricité et la force de serrage ne correspondaient plus aux valeurs requises, en particulier pour les mandrins de serrage petits et minces pour outils de petits diamètres », explique Johannes Büchner. Le serrage à l'aide de pinces de serrage habituelles n'a pas non plus fait ses preuves. Ces systèmes de serrage d'outils manquent surtout de la sécurité des processus requise. Par exemple, lors du fraisage sur le périmètre d'un contour, d'importantes forces axiales agissent sur l'outil. Ceci est particulièrement vrai pour l'usinage de matériaux dur et très résistants à la chaleur et pour les vitesses d'avance élevées. Si les écrous de serrage ne sont pas serrés exactement conformément aux instructions du fabricant, de fortes forces axiales peuvent aspirer la fraise hors de la pince. Elle endommage alors l'élément usiné le plus souvent de façon irréparable. Il faut absolument éviter cela. Non seulement l'aspiration de l'outil cause des dommages économiques, mais il retarde également les délais d'exécution et la livraison des composants.

Serrage mécano-hydraulique automatique des outils

C'est pourquoi Johannes Büchner et ses spécialistes ont décidé d'utiliser le système de serrage powRgrip de Rego-Fix AG. Le partenaire régional du constructeur suisse, MMI Meyer + Münster GmbH, Hermann Meyer, l'a conseillée et soutenue en détail. Dans ce système de serrage, les outils sont serrés et desserrés mécano-hydrauliquement sur l'unité de serrage automatique PGU 9800. « C'est la meilleure expérience que nous ayons depuis lors. Les outils sont serrés de manière fiable en peu de temps avec les forces de serrage toujours correctes, adaptées au mandrin de serrage et au diamètre de l'outil », explique Johannes Büchner. L'unité de serrage PGU9800 serre automatiquement les outils dans les porte-outils et les pinces de serrage, indépendamment de l'opérateur et avec une précision de répétition fiable. Dans l'atelier de Hambourg, les techniciens de fabrication utilisent principalement des porte-outils HSK63 pour pinces de serrage de diamètres PG10 à PG32. Comme le confirme Johannes Büchner, le serrage des outils avec le système de serrage powRgrip présente un avantage supplémentaire par rapport aux autres systèmes de serrage. « La concentricité importante, inférieure à 3 μm, et le bon amortissement des vibrations assurent une durée de vie beaucoup plus longue de nos outils. Nous en profitons surtout pour les outils à long porte-à-faux de faible diamètre », explique Johannes Büchner. Afin d'assurer une concentricité optimale de façon fiable lors de chaque changement d'outil, les spécialistes nettoient en outre les surfaces d'appui et les cônes des porte-outils dans une unité de nettoyage fournie par Rego-Fix. Johannes Büchner résume ainsi les bonnes expériences : « Avec le système de serrage powRgrip de Rego-Fix, nous bénéficions non seulement d'une sécurité des processus élevée, mais nous en tirons également l'effet économique agréable de réduire l'usure et l'acquisition d'outils. » Cela contribue à ce que les réparateurs d'avions de Hambourg économisent leurs ressources, consomment moins d'énergie et travaillent plus durablement. MSM

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