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Une machine XXL adaptée à toutes les situations

Metalex Manufacturing Inc de Cincinnati (Ohio) a opté pour un centre d’usinage à portique Droop+Rein de Starrag. Cet investissement important pour l’avenir est destiné à son nouveau centre de production de pointe à grande échelle « Center for Advanced Large Manufacturing ».

Starrag aide Metalex à réaliser ses projets de grande envergure avec un centre d’usinage à portique Droop+Rein T

Fondée en 1971, cette entreprise de sous-traitance s’est spécialisée dans la fabrication de pièces à usiner complexes et de haute qualité pour un large éventail de leaders du marché, dans les secteurs de l’aérospatial, de l’énergie, de la marine et des biens de consommation. C’est auprès de Starrag que ce fabricant basé à Cincinnati, a commandé sa plus grosse machine jusqu’à ce jour. Metalex dispose ainsi d’une capacité de production flexible et élargie qui lui permettra de répondre à toutes les exigences futures de ses donneurs d’ordre pour la fabrication de pièces de tournage et de fraisage de haute précision, et en un seul cycle de production.

La machine à 6 axes de la série T de Droop+Rein n’est pas seulement prévue pour traiter les projets en cours. Grâce à ses dimensions exceptionnelles (longueur max. de la table : 18 000 mm; largeur entre les montants : 9 500 mm), elle peut être utilisée pour les commandes de grandes dimensions et sera en mesure d’assurer les activités futures de Metalex pour les productions sur commande de haute qualité.

La machine de tournage et de fraisage à portique a été configurée spécialement pour les exigences actuelles et futures : Elle offre à cet effet une zone d’usinage très large de 19 000 ou 9 000 mm (axe X/Y). Sous la broche (hauteur de passage maximale : 7 000 mm), la course du tiroir de très grande portée (axe Z : 3 000 mm) et la traverse, qui peut se déplacer en continu (axe W : 5 500 mm), permettent une grande liberté de mouvement – en particulier pour l’usinage de pièces de très grande taille. C’est un investissement d’avenir dans ce centre d’usinage à 6 axes extrêmement flexible, grâce à l’axe C avec rotation progressive et intégré au bélier et à la tête de fraisage chapée universelle avec son axe B pivotant à ± 95°.

« La broche principale de 100 kW transmet un couple élevé pouvant atteindre 7 500 Nm aux têtes de fraisage verticales et horizontales. »

La broche principale de 100 kW transmet un couple élevé pouvant atteindre 7 500 Nm aux têtes de fraisage verticales et horizontales. À cela s’ajoutent deux têtes de fraisage chapées pour le fonctionnement à 5 axes (dont une avec un système de remplacement pour les cartouches de la broche) et un système léger pour le prolongement des broches, qui complète l’équipement standard des têtes de fraisage. L’entreprise Droop+Rein à Bielefeld développe, construit et teste elle-même toutes les têtes de fraisage, ce qui est bénéfique pour Starrag. La machine est également conçue pour l’utilisation de têtes de fraisage supplémentaires, ce qui permet également à Metalex de traiter des commandes totalement nouvelles. Le magasin de robots polyvalent, doté d’un espace disponible pour plus de 400 outils, alimente les têtes de fraisage et de tournage avec trois systèmes d’outillage.

L’une de ses particularités est la construction de la table. Elle soutient deux grandes tables (6 000 mm × 8 000 mm), qui peuvent être actionnées séparément sous la broche, tandis que l’autre peut être chargée et déchargée à l’extérieur de la zone de travail. En mode tandem couplé, les tables peuvent être rallongées jusqu’à une longueur vertigineuse de 18 000 mm pour l’usinage de pièces surdimensionnées. De plus, chaque table est équipée d’une table tournante intégrée de la série Dörries (diamètre : 6 000 mm), qui, grâce à deux commandes principales de 111 kW, permet le tournage de pièces pouvant peser jusqu’à 200 tonnes. La table tournante peut également servir d’axe C pour un positionnement précis lors du fraisage et du perçage. En résumé, le centre d’usinage Droop+Rein est particulièrement adapté à l’usinage de haute précision de pièces de très grandes dimensions et de géométrie complexe en un seul serrage, pour lesquelles le respect de tolérances très serrées est important.

Sur ce point, Starrag répond aux souhaits du client américain : Metalex voulait acquérir une machine capable de répondre non seulement aux besoins actuels de production, mais également à toutes les exigences futures. C’est pourquoi l’entreprise a contacté de nombreux constructeurs de machines, dont Starrag, qui leur a déjà fourni trois machines-outils (tour vertical Dörries et deux centres d’usinage horizontaux à 5 axes Starrag STC).

Avec son système IPS (Starrag Integrated Production System), Starrag répond aux exigences de l’Industrie 4.0 et intègre la machine dans un système de gestion de la production et d’outillage existant. »

Starrag a finalement reçu la commande pour la construction d’une machine, qui, d’après Heiko Quack, directeur commercial de Starrag et responsable du produit Droop+Rein, « fabrique sur 5 axes des pièces de manière très flexible, efficace et précise à partir d’une grande variété de matériaux. » Metalex et Starrag ont discuté en détail des exigences. Dans ce contexte, le slogan de Starrag a joué un rôle clé. « Nous avons abordé cette mission en respectant scrupuleusement notre philosophie éprouvée ‹ Engineering precisely what you value », se souvient Heiko Quack. « De ce point de vue, nous avons retenu différentes solutions et plusieurs types de machines de la gamme Starrag. Metalex a opté pour la série T de Droop+Rein. Il s’agit d’une fraiseuse à portique qui présente une rigidité et un amortissement exceptionnels, grâce à un mélange intelligent de matériaux au niveau des composants de la structure, qui sont indispensables à un usinage de haute précision. » Le centre d’usinage a en outre été équipé de deux tables tournantes et de porte-outils de tournage de la gamme Dörries, qui avait déjà fait ses preuves au sein de Metalex en termes de fiabilité et de productivité, avec le Contumat VCE1600 livré en 2014.

« Metalex souhaitait disposer d’une machine pour répondre à toutes les éventualités », précise Heiko Quack. « Starrag a également répondu à cette exigence en utilisant des options périphériques à la pointe de la technologie, comme le système Balluff pour l’identification des outils, la technique de métrologie Renishaw, le système de mesure laser d’outils Blum, la vidéosurveillance de la zone de travail avec quatre caméras, la surveillance des outils et des processus, ainsi que le système de surveillance de collision Brankamp intégré via le dispositif Siemens 840 D SL. En répondant aux exigences de l’Industrie 4.0 avec son système IPS (Starrag Integrated Production System), Starrag intègre la machine dans un système de gestion de production et d’outillage existant. »

Kevin Kummerle, PDG de Metalex, résume la phase du projet préalable à la commande : « Pour que Metalex se développe continuellement et reste une entreprise d’avenir, de nouvelles innovations qui nous distinguent des autres fournisseurs sur le marché doivent émerger de l’interaction des compétences, de la technologie et des employés. Nos clients veulent être sûrs que leurs fournisseurs les plus importants sont toujours à l’avant-garde et offrent les meilleurs avantages en termes de qualité, de technologie, de coûts et de service pour aujourd’hui et à long terme.

Metalex a intégré ces considérations dans le processus décisionnel et a recherché un partenaire capable de fournir une solution technologique complète pour toutes les applications, grâce à une configuration de machine très flexible et précise, qui prenne en compte les derniers développements et qui s’appuie sur une organisation de service capable de résoudre rapidement tous les défis qui se présentent. Tous ces facteurs ont contribué au choix de Metalex en faveur de Starrag comme partenaire de ce projet d’envergure. » 

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