Excellence technologique, exactitude, travail d'équipe et outils de haute précision Usiner les alliages spéciaux du secteur de l'énergie

Auteur / Rédacteur: Source : Big Kaiser / Marina Hofstetter

Pour certains composants en matériaux difficiles à usiner tels que l'Inconel, le plus grand défi consiste à respecter des tolérances très étroites. La fiabilité à elle seule ne suffit pas, toutes les demandes des clients doivent être satisfaites sur mesure. L'entreprise Covis répond aux plus grandes exigences grâce aux outils de Big Kaiser.

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Collets pour centrales hydro-électriques en S355J2G3 avec revêtement Al-Bz 8. Les trous les plus exigeants sur cette pièce sont les 4 trous radiaux Ø58h6 avec une rugosité de 0,8 qui sont percés avec des barres Smart Damper en partant de l'extérieur sur une profondeur d'environ 400 mm.
Collets pour centrales hydro-électriques en S355J2G3 avec revêtement Al-Bz 8. Les trous les plus exigeants sur cette pièce sont les 4 trous radiaux Ø58h6 avec une rugosité de 0,8 qui sont percés avec des barres Smart Damper en partant de l'extérieur sur une profondeur d'environ 400 mm.
(Source : Big Kaiser)

Covis fabrique des pièces de précision pour le secteur de l'énergie, par exemple pour les plateformes pétrolières offshore et les puits de pétrole terrestres. L'entreprise fondée en 1994 développe et produit des solutions sur mesure dans des délais et selon des standards de qualité très stricts et tout le cycle de production des trois lieux d'implantation en Italie est certifié. Covis est une entreprise spécialisée dans la mécanique de précision et la soudure. L'usinage de matériaux exotiques et pré-traités tels que l'acier, l'Inconel, le Duplex et le Super Duplex et d'autres alliages spéciaux fait partie de ses activités quotidiennes.

« Nous travaillons en étroite collaboration avec des groupes internationaux et nous devons garantir des standards et des exigences très élevés dans toute la chaîne de production, de l'achat des matériaux auprès de fournisseurs certifiés à la certification et au suivi de toutes les autres étapes de travail », explique Fabio Soprana, responsable ingénierie chez Covis.

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Un processus de fabrication très spécifique pour des pièces extrêmement précises

Une assurance qualité sans faille est indispensable dans le secteur de l'énergie et de la pétrochimie. Pour satisfaire aux exigences élevées de ses clients, Covis relève de nombreux défis dans ses opérations d'usinage quotidiennes, ce qui nécessitent des techniques, des outils et des procédés spéciaux. « Nous sommes hautement spécialisés et nous produisons des pièces et composants personnalisés en un seul et unique exemplaire ou du moins en très petites séries », déclare M. Soprana. « La production est complexe et compte de nombreuses étapes. Il y a essentiellement trois phases : d'abord, la pièce est préparée, puis le matériau est revêtu et enfin la pièce est usinée avec précision jusqu'au finissage. Le fait que le matériau à usiner puisse être de l'Inconel ou du Super Duplex constitue un défi supplémentaire que nous relevons volontiers », ajoute-t-il.

L'Inconel est un superalliage à base de nickel et de chrome, qui est extrêmement résistant à l'oxydation, aux températures élevées et à la corrosion. Mais c'est surtout sa dureté qui requiert un véritable expert lors de l'usinage. « Les vitesses de coupe sont faibles, les temps de contact sont longs et l'usinage est laborieux. La chaleur générée pendant l'usinage se répand dans l'outil et le soumet à une sollicitation continue », explique M. Soprana.

Dans l'atelier principal de Covis, on usine des pièces de dimensions moyennes à grandes avec des diamètres de 500 à 2500 mm pour le secteur de l'énergie. La profondeur des trous à percer est considérable (8-9 xD, par ex. de 45 x 420 mm à 53 x 480 mm) et les tolérances sont très réduites, car il faut atteindre des rugosités de surface de 0,4 à 0,2 µm. Des systèmes anti-vibrations permettent d'obtenir un résultat optimal même pour cette partie du processus d'usinage.

Dans ces conditions, un partenariat avec un fabricant d'outils de précision tel que Big Kaiser est un facteur de réussite important : Covis garantit à tout moment un maximum de précision et élimine les vibrations qui pourraient nuire aux standards de qualité de l'entreprise.

Les vibrations sous contrôle

Covis utilise de nombreux outils Big Kaiser, tels que des têtes d'alésage-finissage, des forets de perçage et le système anti-vibrations modulaire Smart Damper. Les barres Smart Damper ont permis le perçage profond de haute précision sur des vannes contenant de l'Inconel, et ce avec des résultats nettement meilleurs que ceux de la concurrence.

Tous les centres d'usinage de Covis sont équipés du système de broche Big-Plus, le seul système au monde garantissant un double contact simultané cône-collerette entre la broche et la machine. Big-Plus confère à la machine une plus grande rigidité et garde les vibrations sous contrôle. « Il y a quelques années, nous avons décidé d'utiliser exclusivement Big-Plus, et cette décision a vraiment été profitable », explique M. Soprana. « Quand on travaille avec des trous profonds et des barres anti-vibrations, il faut aussi que la machine dispose d'une rigidité supplémentaire. Aujourd'hui, je peux dire que pas une seule fois nous n'avons été déçus par Big-Plus et les solutions anti-vibrations de Big Kaiser. »

Les cordons de soudure ont une coupe nettement interrompue qui permet d'utiliser de grands rayons. Les outils Big Kaiser assurent un usinage continu, de sorte que Covis n'a pas à effectuer de réglage ou de contrôle de rupture à chaque perçage. Cela économise beaucoup de temps et de ressources.

Pour les travaux de finition et d'ajustement du centrage, des exigences particulières s'appliquent. D'abord, l'outil doit atteindre l'extrémité du trou en un temps de coupe défini, deuxièmement les exigences de tolérance et de rugosité doivent être respectées et troisièmement la concentricité du trou doit être garantie. À ce sujet, M. Soprana déclare : « Pour les usinages d'un tel niveau de qualité, les simples procédés d'alésage n'obtiennent pas de résultats précis. C'est pourquoi nous comptons sur les têtes d'alésage-finissage. »

Même le perçage du trou doit avoir lieu avec une minutie absolue, car une rugosité élevée de la pièce ébauchée diminue toujours la qualité de la finition. Covis a investi dans l'optimisation du processus de perçage et utilise des forets Big Kaiser. L'extrême précision des finitions pour les pièces ayant déjà subi un traitement de surface est ainsi garantie.

Un travail d'équipe pour des résultats excellents

Chaque machine, chaque matériau, chaque opération d'usinage et chaque paramètre de coupe peut influencer la performance d'un outil. Big Kaiser peut adapter ses solutions rapidement et avec flexibilité à différentes conditions et exigences. « Les têtes d'alésage-finissage sont de première qualité : 4 µm, réglés avec le vernier, correspondent à 4 µm sur la machine. De plus, les délais de livraison chez Big Kaiser sont extrêmement fiables, ce qui nous facilite grandement les choses. Lorsque nous travaillons ensemble sur un projet, nous sommes des partenaires technologiques d'égal à égal », déclare M. Soprana.

« Grâce aux collaborations avec des partenaires comme Covis, sur des projets complexes et exigeants, nous pouvons générer des données réelles et les évaluer, reconnaître des tendances et tester et développer en continu nos connaissances sur les outils, les processus et les matériaux », explique Enrico Zanghi, directeur technico-commercial chez Big Kaiser. « Nos clients exigent la perfection, c'est pourquoi chez Covis, nous travaillons exclusivement avec des fournisseurs haut de gamme. Avec Big Kaiser nous avons un partenaire exceptionnel du point de vue technologique, qui offre un service client de premier choix et d'une fiabilité absolue », conclut M. Soprana. MSM

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