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« Désormais, nous pouvons laisser tourner le processus pendant la nuit sans problème... »

La société fischer Werkzeug- und Formenbau GmbH agissant de manière indépendante au sein du groupe fischer mise beau-coup sur l’automatisation, notamment lors de l’usinage dur. Afin de garantir une fabrication sans surveillance et sans défauts, les processus de fraisage ont été analysés et optimisés avec MMC Hitachi Tool. Résultat : Durées de vie des outils prolongées, usinage rapide, coûts de fabrication réduits et sécurité des processus totale.

« Avec nos 117 collaborateurs, nous réalisons de nouvelles fabrications et des réparations pour l’ensemble du groupe fischer, mais aussi pour des clients externes », déclare Bernd Ströhlein, directeur de la construction d'outils. « Ici, sur le site de Horb, nous fabriquons principalement des moules à injection de précision à haute cavité pour les technologies de fixation et le secteur automobile ainsi que des outils de cartouche de silicone pour les technologies de fixation chimique. » Des outils de cintrage/d’estampage sont également produits pour les technologies de fixation de charges lourdes. Le fraisage fait partie des procédés de fabrication les plus importants chez fischer. En conséquence, il a également été misé sur l’automatisation, comme pour l’érosion. À Horb, on cherche à produire toutes les pièces ayant une longue durée de vie dans la cellule de fabrication automatisée de 16 mètres. Cela implique toutefois que l’usinage par fraisage se fasse dans une sécurité absolue. Depuis la collaboration avec MMC Hitachi Tool, fischer a fait une avancée importante dans ce domaine. Ce faisant, les processus de fraisage ont été remis à plat à l’aide de deux composants concrets.

L’expérience avec le fabricant d'outils japonais a été une franche réussite. Par exemple, pour l’usinage dur de rainures dans des cavités profondes. Dans ce cas, fischer a toujours eu le même problème avec les outils à induction : ceux-ci risquent de casser de manière sporadique lors du fraisage de la rainure qui loge ensuite la fente pour le chauffage inductif du moule. L'important lors du fraisage de cette rainure, c'est que la fente produite par le champ magnétique ait juste la bonne quantité d’air, ni trop, ni pas assez. Ce type d'outils de moulage par induction fait partie des spécialités de fischer Werkzeugbau et réalise des surfaces de particulièrement bonne qualité grâce à l’association du moulage par injection et des technologies de réaction. Dans ce cas, il s’agissait d'un outil 1K avec quatre cavités pour la fabrication d'élément de ventilation à l’intérieur de voitures.

L’optimisateur de processus de MMC Hitachi Tool a procédé selon le concept d'optimisation spécialement développé pour le secteur du fraisage, « Production 50 ». Il a réalisé une analyse réelle qui impliquait également un examen de la géométrie des composants. Il a ensuite été difficile d’usiner la cavité profonde sur 1.2343 ADG (X38CrMoV5-1) prédurci à 52 - 56 HRC, ce qui nécessitait de longs outils. Le ponçage et le polissage final aux dimensions définitives devaient être réalisés immédiatement. L’expérience précédente a montré que les outils cassaient à partir d'une longueur d'outil de 40 mm sur les fraises toriques de 4 mm utilisées jusqu’à présent ainsi que sur les fraises coniques du même diamètre. Par conséquent, différents essais avec des types de fraises sélectionnés ont été réalisés. Dans ce cas, la géométrie de la rainure a aussi été contrôlée et des petites modifications ne perturbant pas le fonctionnement ont été effectuées avec les collaborateurs de la construction d'outils. L’angle de la rainure a par exemple, dû être légèrement modifiée afin de stabiliser le processus de fraisage. Avec la stratégie 3 axes utilisée, il est possible de se concentrer sur des parcours d’outil et des rayons particulièrement souples ainsi que sur des mouvements « entré et sorti matière » fluide. Le programme CN a été conçu de manière dynamique afin que la machine atteigne toujours les valeurs d’avance souhaitées.

Puis, on s’est penché sur le ETRP-4030-50-0908-TH de MMC Hitachi Tool, une fraise torique de 3 mm avec un revêtement TH de la série EPOCH 21, un véritable produit phare. Car elle devançait de loin tous les autres candidats au test en termes de vitesse d’usinage et de durée de vie. Avec les fraises ETRP de 3 mm, la rainure de fente pouvait être poncée et polie de manière parfaitement sûre même pour des longueurs libres de 50 mm, soit l’outil le plus long. Et cette opération était réalisée à une vitesse d’avance de 1 200 mm/min sans la moindre casse d'outils. Il a également été possible d’augmenter significativement la vitesse : jusqu’à présent, à Horb, 14,5 heures étaient nécessaires par usinage pour la cavité de la fente ; désormais le fraisage se fait en dix heures. Le calcul de rentabilité réalisé dans le cadre du concept Production50 s’est également révélé convaincant : comme les outils résistent bien plus longtemps, les frais d'outillage sont réduits de près de deux tiers lors du fraisage de la cavité de rainure. À cela s’ajoutent les heures de machine économisées grâce au temps d’usinage réduit de 30 %. La fabrication de buses a, elle aussi, présenté des avantages économiques : avec MMC Hitachi Tool, il était possible de fraiser 24 logements de buse avec une fraise. L'outil pouvait encore être utilisé ensuite, sauf pour le polissage final à des tolérances basses. Avant, pourtant, un outil présentait parfois six barres et parfois une seule. Il était impossible de reproduire le processus de fraisage et le comportement à l'usure. « Grâce aux processus bien documentés créés conjointement avec MMC Hitachi Tool, nous pouvons désormais fraiser des cavités de rainure et des logements de buse de manière automatisée en toute sécurité, et donc sans surveillance », déclare Bernd Ströhlein, très satisfait. « Et ça, sur différentes machines, ce qui est particulièrement important pour nous. »

Contact:

M. Hauke ​​Steinigeweg
MMC Hitachi Tool Engineering Europe GmbH
Itterpark 12
40724 Hilden

Tél. +49 (0) 21 03 - 24 82-0

Johannes Zimmermann, optimiseur de processus chez MMC Hitachi Tool, Eduard Rupp, programmeur de FAO, Bernd Ströhlein, responsable de la fabrication des outils et Thomas Brezing, fraiseuses Teamleader (de gauche à droite).