Interview — Christophe Thibaud, GF Machining Solutions GF Machining Solutions à la pointe de l'innovation technologique

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GF Machining Solutions

Lors du SIAMS qui se tenait au Forum de l'Arc à Moutier, GF Machining Solutions a présenté ses dernières solutions technologiques en matière de texturation laser et d'électro-érosion à fil.

Les deux machines de haute technologie exposées sur le stand du fabricant suisse ont attiré l'attention des nombreux visiteurs du salon. Pour en savoir plus à ce sujet, la rédaction du MSM s'est entretenue avec Christophe Thibaud, directeur des ventes chez GF Machining Solutions.

MSM:  Vous devez être heureux de pouvoir enfin revenir au SIAMS après ces deux années très particulières ?

Christophe Thibaud : Oui effectivement. La rencontre avec les clients en grand nombre, comme c'est le cas ici, est quelque chose que nous avons toujours connu et qui manquait à tout le monde, que ce soit aux exposants comme aux visiteurs.

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Comment s'est passée cette période de pandémie pour GF Machining Solutions ?

Malgré la pandémie, nous étions beaucoup sur le terrain. Nos vendeurs se déplaçaient beaucoup. Bien évidemment, nous avons développé des séminaires en ligne, beaucoup de choses se sont également faites par téléconférence, même des négociations de machines ! De manière générale, ça s’est bien passé. L'année dernière a été assez exceptionnelle, avec des ventes records pour notre groupe. Nous ne pouvons que souhaiter que cette année soit aussi bonne que la précédente. L'horlogerie, l'industrie du moule, de l'emballage ou le médical sont des secteurs qui ont besoin de moules et de produits finis de haute précision.

Quels sont les nouveautés chez GF Machining Solutions ?

Nous arrivons avec de nouveaux produits sur le marché, qui ont été développés ces derniers temps, comme la nouvelle machine de texturation Laser P400 exposée ici, qui combine des sources laser nano et femto. Nous sommes maintenant capables d'offrir également deux sources femto, ce qui ouvre encore le champ des possibles. Cette combinaison des sources laser permet de travailler alternativement dans les longueurs d'onde vertes et rouges et une fonction nous permet de descendre jusqu'à des nano impulsions. Cette machine offre vraiment des champs d'applications illimités. Cela permet d'obtenir des textures extrêmement fines et une palette de couleurs très large.

Cette machine est-elle uniquement dédiée à la texturation ou permet-elle d'autres opérations ?

On peut effectivement enlever de la matière. Certains de nos clients l'utilisent de cette manière mais les enlèvements de matière doivent rester de l'ordre du millimètre. D'autres clients ont même remplacé des opérations d'usinage conventionnel par des usinages au laser. Nous arrivons à obtenir des planéités qui se situent sous les 5 microns. Ce qui est toujours délicat avec le laser, c'est qu'il s'agit d'un outil non terminé et que nous ne savons pas arrêter la lumière à une profondeur donnée. En revanche, nous savons aplanir de manière extrêmement précise en dessous du micron en travaillant avec des passes de 0,5 micron. La majorité de nos clients utilisent cette technologie pour faire de la texturation, mais nous sentons ce besoin d'enlever plus de matière avec certains types de matériaux et certaines tailles de surfaces à travailler. Ce sont des procédés qui se développent et sur lesquels nous travaillons.

Quelles sont les applications concrètes de la texturation laser ? Purement esthétiques et visuels ?

Pas seulement. Dès que l'on enlève de la matière, les surfaces deviennent fonctionnelles. Les applications de la texturation laser pour la création de surfaces fonctionnelles sont très nombreuses. Malheureusement, je ne peux pas vous donner d'exemples concrets car ce sont des sujets très sensibles pour nos clients.

Vous exposez une pièce à l'aspect visuel stupéfiant qui fait vraiment penser à une photographie. Comment y êtes-vous parvenu ?

Nous avons développé un procédé qui enlève très peu de matière et qui assure un rendu extrêmement réaliste. On gagne énormément en temps d’usinage pour un rendu qui est saisissant. Le résultat ressemble à une photo, comme un cliché que l'on aurait pris avec un appareil photo. Avec des procédés conventionnels, il aurait fallu travailler par couches, ce qui génère des phénomènes de reliefs. Ce procédé peut tout à fait être utilisé pour de la protection car il permet de cacher des informations invisibles, qui ne peuvent être lues qu'avec des logiciels dédiés. Ce sont des informations, texte ou image, qui sont noyées dans la texturation, par exemple sur une pièce horlogère. Avec ce procédé, nous avons des temps de fabrication beaucoup plus courts. Ce sont des systèmes de protection que l'on retrouve également dans les éléments de sécurité des billets de banque. Dans ce cas, c'est la matrice qui est texturée.

Est-ce que la texturation laser a pour vocation à remplacer certains procédés conventionnels comme le satinage à la meule ou à la bande ?

Cela dépend des cas et des besoins du client. Nous avons un exemple avec cette pièce à l'aspect brossé où nous avons reproduit des textures sur une surface 3D. Satiner avec des moyens conventionnels une pièce aussi complexe constituée de nombreuses surfaces courbes est quasiment impossible.

La texturation laser est-elle vraiment sans limites ?

La seule limitation de cette technologie est la créativité de ses utilisateurs.

Comment s'effectue la programmation de ces machines ? Avez-vous développé une IHM particulière pour la texturation laser ?

Nous utilisons des outils qui sont les outils des graphistes. Ce sont vraiment des outils de design que nous avons intégrés dans nos développements. Nous avons développé des plug-ins qui sont intégrés sur Rhino, qui a l'avantage d'être un logiciel de CAO/FAO performant et économique. La capacité de Rhino à pouvoir importer et exporter des fichiers en format natif sans les modifier est une de ses grandes forces. Cela évite de fastidieuses reconstructions des volumes à la suite de pertes de données. Cela nous permet également de proposer une interface qui est évolutive dans le temps, Rhino est livré prêt à l'emploi avec la machine. La commande machine est d'origine Beckhoff mais c'est notre propre plateforme.

Ces machines peuvent-elles être automatisées ?

Oui bien entendu. La machine présentée ici est prévue pour accueillir un robot. Nous pouvons également installer des systèmes de palettisation.

Quelle sont les caractéristiques de la LASER P 400 ?

Elle dispose de courses de 400 x 600 mm et de 2 axes rotatifs fixés sur la table de la machine, c'est donc une machine 5 axes. La cinématique des axes est très proche d'un centre d’usinage d'ailleurs c'est une base de fraiseuse. Le fait de pouvoir combiner deux sources laser différentes offre une large plage de longueur d'onde ce qui permet de combiner des textures très différentes sur la même pièce.

Peut-on faire de la découpe avec la LASER P 400 ?

Elle peut le faire mais elle n'est pas prévue pour cela, contrairement à notre gamme de machines Microlution qui est dédiée à la micro-découpe laser. La tête Laser est une tête Galvo, contrairement aux têtes de précession utilisées sur les machines Microlution ML5. Mais il est possible d’effectuer des travaux de découpe ponctuels avec la P 400, nous en avons d'ailleurs un exemple ici.

Y a-t-il des limitations au niveau des matériaux qui peuvent être texturés au laser ?

De manière générale, tous les métaux peuvent être travaillés par laser rouge. Le vert est plus performant pour l'or, les alliages de cuivre, les céramiques et le saphir. Nous pouvons également obtenir plusieurs types de colorations grâce à un phénomène d'irisation obtenu par usinage de microsillons avec un laser femto, ce qui diffracte la lumière comme un arc-en-ciel. Ce procédé fonctionne avec n'importe quel type de matière. Nous avons également un autre type de coloration par oxydation thermique avec une source laser nano. Ici, c’est la chaleur qui crée la couleur.

Quelle est la seconde machine que vous exposez ?

C'est notre dernière nouveauté en matière de technologie d'électro-érosion à fil. La CUT X 350 est notre nouveau vaisseau amiral. Elle remplace la CUT 2000 S et respectivement la CUT 3000 S. C'est une machine bi-filaire qui regroupe tous les points forts des machines AgieCharmilles. D'un côté nous avons une commande qui est très intuitive avec une interface très moderne qui ressemble à un smartphone, et de l'autre une approche plus conventionnelle basée sur des sous-programmes bien structurés. Ces deux approches se retrouvent dans la machine et chaque opérateur peut choisir celle qu'il préfère ou la plus appropriée.

De quelles nouveautés dispose cette machine ?

La nouvelle interface comme citée précédemment mais également le nouveau générateur avec le système Spark Track récompensé par un Prodex Award en 2019 et que nous avons continuellement développé depuis. Ce système révolutionnaire permet de connaitre précisément l'endroit où l'étincelle se produit ce qui offre une protection intelligente du fil. Sur cette base nous avons développé le I Wire qui permet de réduire la consommation de fil en adaptant la vitesse de déroulement à la hauteur de coupe effective.

La base mécanique est-elle identique à celle des machines CUT 2000 S / 3000 S ?

Elle a été conçue sur la base de la structure de la CUT 2000 S, que nous avons encore amélioré. Désormais, la machine est fermée. Toutes les zones sont stabilisées thermiquement, de nombreux capteurs de températures ont été installés et une compensation dynamique élimine toutes distorsions qu'il pourrait y avoir au niveau mécanique. Nous avons également encore mieux isolé les sources de chaleur, la partie générateur, pneumatique, électrique et filtration, de manière à ne pas influer sur la base mécanique de la machine.

Cette nouvelle gamme de machines est donc plus précise que ses prédécesseurs ?

Forcément oui. Mais nos machines précédentes étaient déjà capables de travailler dans les quelques microns mais si l'on veut descendre en dessous ce travail de stabilisation thermique est nécessaire.

Aviez-vous des demandes de vos clients pour des machines d'érosion à fil encore plus précises ?

Oui, il y a très nettement une demande pour des machines toujours plus précises. Dans le domaine de l'électronique, où les composants se miniaturisent de plus en plus, la demande est importante. Si nous ne le faisons pas, d'autres le feront. Il nous faut toujours rester à la pointe et continuer à développer et à améliorer nos produits.

Quels sont les avantages de travailler avec deux fils ?

La possibilité de pouvoir utiliser 2 fils alternativement, un fil plus gros pour la vitesse, et un plus fin pour des petits rayons, ou alors deux fils de matériaux différents, apporte une flexibilité qui est demandée par certains secteurs industriels comme l'horlogerie par exemple. Les horlogers ont besoin de fils de petits diamètres, mais il faut également aller vite, et pour cela il faut pouvoir passer de la puissance, ce que permet un fil de section plus importante.

MSM

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