Rétrospective du 13eséminaire d'usinage Swissmem

Le micro-usinage sous la loupe des spécialistes

| Auteur / Rédacteur: Gilles Bordet, rédacteur MSM / Gilles Bordet

Revêtement, le « blindage » essentiel aux outils de coupe

Sauf dans certaines conditions bien particulières, les revêtements sont devenus essentiels aux performances des outils de coupe modernes. En effet le carbure de tungstène commence à s'oxyder à 520°C et les conditions de coupe extrêmes des opérations d'usinage à sec peuvent générer localement des températures qui atteignent les 1100°C. L'accroissement constant ces dernières années des performances de coupe des outils n'est pas étrangère au progrès fait en matière de revêtements. Durée de vie et condition de coupe largement augmentée, plus grande dureté et tenacité, meilleure résistance à la chaleur et l'oxydation, meilleur coefficient de glissement, etc... Si ce domaine très pointu faisant appel à des procédés chimiques complexes reste difficile à cerner pour l’utilisateur final il est une mine de solutions pour les fabricants d'outils de coupe.

Ce qu'il faut retenir des deux intervenants présents lors de cette journée, à savoir Philippe Ricklin,de la société IHI Ionbond et Pascal Pellaton d'Oerlikon Blazers Coating c'est que chaque application à sa solution et qu'en matière de revêtements rien n'est impossible. Parmi les revêtements proposés par ces deux grands leaders du secteur nous pouvons citer le : TiN, TiC, TiCN, TiAlN, Al2O3, TiB2, Diamant, ta-C, DLC.

Rationalisation de la production et création de valeur ajoutée

Afin de résister à l'énorme pression concurrentielle, les entreprises investissent dans de nouveaux équipements de production, dans l'automatisation et dans la mise en réseau des usines pour accroître la productivité et la flexibilité (Industrie 4.0). Le groupe omnino technology réalise de tels projets en collaboration avec Fastems, Halter et TUSA Precision Tools. Gennaro Teta d'omino AG TUSA Precision Tools expliquait ceci : « Les systèmes FMS (Flexible Manufacturing Systems) d'aujourd'hui peuvent résoudre ce problème. L'opérateur de la machine peut ainsi préparer la série suivante de manière plus ciblée et réaliser des améliorations possibles dans les processus de serrage et d'usinage. »

Michel Godel de la société Urma a présenté des solutions en matière d'alésage avec la gamme d'alésoir RX à tête interchangeable. Ces outils proposent une grande modularité et peuvent être adaptée très précisément aux besoins de l'utilisateur, arête de coupe courte, rajeunissement adapté, géométrie très positive, traitement des arêtes, revêtement. Des assemblages étagés sur mesure permettent d'effectuer plusieurs travaux d'usinage en une seule opération et pour les alésages profonds des guides en céramique assurent un guidage parfait de l'outil. Là aussi en matière de rationalisation de sa production, Urma propose de multiples solutions très performantes.

Les filetages extérieurs peuvent aussi générer de la valeur ajoutée grâce aux nombreuses capacités offertes par le tourbillonnage, notamment ses temps de cycles courts. Denis Juillerat de chez Utilis a démontré les avantages de cette technologie lors de son exposé. En effet le filetage au burin sur un tour convient pour des applications où la longueur à fileter ne dépasse pas 5 x D et quand la gestion des copeaux ne pose pas de problèmes. Le tourbillonnage se démocratise de plus en plus dans différents secteurs industriels, sur les tours à poupées mobiles mono-broches ou sur les machines multi-broches mais également sur les centre d'usinage 5 axes permettant cette opération. Le tourbillonnage n'est pas une opération de tournage mais bien de fraisage et l'augmentation du nombre de dents autorise des performances plus élevées. Il est à noter encore que le tourbillonnage permet aussi l'usinage de diamètres cylindriques à l'axe ou excentrés. Ces principaux avantages sont : Réduction du temps de de production de 50%, grande qualité de surface en une seule opération, circularité de ±0.005 [mm], changement de l’outil en un tour de main, longueurs de filetages pratiquement illimitées.

Centre d'usinage à hautes performances et outils de coup adaptés

Le fabricant de machines-outils Fehlmann est surtout connu pour ces légendaires perceuses Picomax mais ce sont ses centres d'usinage à haute performance de la série Versa que Fabio Casteletti a présenté lors de cette journée. La gamme comprend 3 centres d'usinage 5 axes, le Versa 645 linear, le Versa 823 et le Versa 825. Ces centres d'usinage sont hautement dynamiques, tout particulièrement le Versa 645 linear équipé de moteurs linéaires qui permettent une accélération et une dynamique importantes et offrent en même temps une précision exceptionnelle. La table circulaire pivotante est intégrée au concept de la machine dans le sens longitudinal et garantit ainsi l’absence d’influence des axes linéaires sur la plage de pivotement (absence d'effet de couplage cinétique). Elle dispose également d'entraînements directs avec des moteurs-couple refroidis et des systèmes de mesure d'angle de haute précision, ce qui permet une précision dynamique maximale également lors de l'usinage simultané sur plusieurs axes. Fehlmann fabrique également ses propres broches. Ces exceptionnelles performances associées aux systèmes d'automatisation proposés par le fabricant autorise une fabrication non-stop 24/24h avec un très haut niveau de fiabilité et de sécurité pour un encombrement minimal. Lors de son exposé, Fabio Casteletti a présenté une petite vidéo de l’usinage d'une pièce complexe en acier Böhler M 238 1.2738 – 40 HRC faisant appel à des outils à segment de cercle ou fraises tonneaux. (vidéo disponible dans la version en ligne de cet article).

Cette nouvelle génération d'outils de coupe a été présentée par Tiziano Sichi de l'entreprise Fraisa. Ces fraises nommées ArCutX nécessitent des machines-outils à 5 axes et l'aide de logiciels performants de FAO. Le gain de temps et la qualité des états de surface obtenus par ces outils relèguent la classique fraise hémisphérique au statut d'outil dépassé. En effet les segments de cercles disponibles pour cette gamme d'outil peuvent atteindre 1 mètre, ce qui réduit drastiquement le nombre de passe tout en augmentant le pas de balayage. Fraisa propose trois versions de ces outils :

  • Fraise hémisphérique à segment de cercle pour la finition de zones inclinées et des parties rayonnées
  • Fraise torique à segment de cercle pour la finition de zones inclinées
  • Fraise sphérique et torique à segment de cercle pour la finition de surfaces planes MSM

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