aerospace

Pietro Rosa TBM investit dans un centre d’usinage Starrag LX 021 pour son efficacité reconnue dans la production d’aubes de turbine

Aucune entreprise ne pourrait survivre pendant plus de 130 ans sans avoir une vision progressiste et sans repousser constamment les limites grâce à une conception de produits de pointe, des développements révolutionnaires et des techniques de production de classe mondiale. Pietro Rosa TBM, dont le siège se trouve en Italie, fait partie de cette catégorie d’entreprise.

L’entreprise a commencé son activité en 1887 avec la production d’outils pour le secteur agricole et s’est rapidement tournée vers la production de couverts de haute qualité, qui est restée son activité principale jusqu’à la fin de la Seconde Guerre mondiale, lorsqu’elle a commencé à concevoir et à fabriquer des pièces forgées plus complexes telles que des aubes de turbine à vapeur (dans les années 1950) et à gaz (dans les années 1960) proches de leur forme définitive pour les principaux équipementiers italiens et internationaux.  

Depuis lors, Pietro Rosa TBM a développé plus de 1500 produits dans 30 matériaux différents (notamment des aciers spéciaux, des alliages à base de titane, mais également des alliages à base d’aluminium et de nickel), acquérant ainsi un niveau élevé d’expertise dans les technologies de formage à chaud, d’usinage et de soudage dans ses installations de Maniago, dans le nord-est de l’Italie.

    La position de l’entreprise en tant que forge de précision de classe mondiale a encore été renforcée ces dernières années, notamment à travers les activités suivantes: 

    • Dans les années 1980 : usinage d’aubes forgées pour le secteur de l’énergie
    • Dans les années 1990 : forgeage et usinage de superalliages à base de titane et de nickel
    • En 2000 : début de la fourniture de composants pour l’industrie aérospatiale, y compris la production et la fourniture de pièces finies pour les moteurs
    • En 2010 : production en grande série d’aubes de compresseurs pour l’industrie aérospatiale

    Le succès de cette entreprise familiale dans le secteur aérospatial mondial d’aujourd’hui peut se mesurer par un carnet de commandes de 800 millions de dollars. Son usine de fabrication de satellites dans le Connecticut, en Amérique du Nord, qui est exploitée par New England Airfoils Products (NEAP) a contribué à son succès en signant notamment des contrats pluriannuels avec les principaux équipementiers de moteurs d’avion. Ces commandes portent sur des profilés de moteurs à réaction (profilés de compresseur et profilés de rotor, de stator et de disque variables), des pièces de construction pour l’aérospatiale et des aubes de turbines à gaz et à vapeur terrestres.

    Le groupe Pietro Rosa TBM produit également des aubes de compresseur à basse pression et haute pression, des disques aubagés et des pales de ventilateur pour Rolls-Royce et GE, dans différentes tailles allant de 20 à 1 000 mm. La production en Italie est largement diversifiée avec 150 000 pièces par an, tandis que le site américain produit 300 000 unités dans des variantes moins nombreuses.

    « Nous avons évolué au cours des dernières décennies en adoptant efficacement des procédés de fabrication basés sur les compétences individuelles et en ‹ systématisant › ces compétences pour en faire une production de classe mondiale », déclare le Président et directeur général Mauro Fioretti. « Et en ce moment même, alors que nous avons un important carnet de commandes et que nous devons travailler sous la pression des coûts, la coopération avec Starrag se resserre de plus en plus afin d’améliorer les processus d’usinage, en particulier pour nos produits de haute qualité. » Et il ajoute : « En fait, nos machines Starrag sont utilisées pour soutenir tous nos programmes, comprenant les produits de une à plusieurs aubes. »

    Andrea Maurizio, directeur technique, explique le passage au titane et aux superalliages : « Il existe une demande croissante en aubes de compresseur en titane et en alliages de nickel pour les moteurs fonctionnant à des températures élevées. Cependant, ces superalliages résistants à la chaleur sont plus difficiles à usiner, à polir et à tester. C’est pourquoi nous avons besoin non seulement des meilleures fraiseuses à cinq axes, mais aussi de dispositifs intelligents et d’une solution d’automatisation et de surveillance des processus de haut niveau. Nous avons également besoin d’un fournisseur fiable, capable de réagir rapidement et de fournir une assistance technique de qualité supérieure. »

    En étroite collaboration, le service des applications de Starrag et les ingénieurs de Pietro Rosa TBM, sous la direction de M. Maurizio, ont récemment mis au point un processus qui comprend des programmes appropriés, des dispositifs spéciaux et des outils sophistiqués (céramique pour les opérations d’ébauche et métal dur monobloc pour la finition) pour la production de composants à profilés regroupant plusieurs aubes. Chaque composant du compresseur à plusieurs aubes en superalliage est fabriqué dans la forme requise avec des tolérances très faibles, de moins de 50 microns sur le profilé. 

    Au cours de ce processus, chaque composant à plusieurs aubes est fabriqué avec succès en un cycle, puis transféré vers un appareil de mesure de coordonnées pour inspection. Dix sections sont mesurées sur chaque aube, ce qui correspond à des milliers de caractéristiques par section de composant.

    « Au départ, nous avions discuté de l’usinage des profilés à partir de pièces forgées », explique M. Maurizio, « mais l’augmentation du volume des commandes a contrecarré cette approche au profit de l’usinage sur barre en raison des délais relativement longs pour les pièces forgées. Toutefois, de nombreux problèmes de production ont dû être résolus avant que le processus ne puisse être garanti comme répétable, notamment en évitant les distorsions, surtout entre les opérations d’ébauche et de finition. »  

    L’investissement le plus récent de Pietro Rosa TBM dans les centres d’usinage Starrag est la machine LX 021, qui a été développée par Starrag spécifiquement pour un usinage très efficace et performant des aubes. Il s’agit d’un centre d’usinage vertical à cinq axes de 20 kW/22,5 Nm, 30 000 tours/minute avec une capacité de tournage de 4 000 tours/minute. (Axes A1 et A2). Avec des courses X, Y et Z de 400 mm, 200 mm et 410 mm respectivement, plus 360 degrés dans l’axe A et -45/-+95 degrés dans l’axe de pivotement B.

    D’autres centres d’usinage sont disponibles. Pourquoi Pietro Rosa TBM a-t-il choisi les machines Starrag ? Selon M. Maurizio, « Starrag n’est pas seulement un fournisseur de machines ». « C’est une entreprise qui travaille en étroite collaboration avec ses clients pour développer des solutions complètes qui comprennent non seulement des machines, mais aussi des dispositifs et des outils spéciaux.

    Les routines de fraisage adaptatives intégrées du logiciel RCS pour l’usinage assisté par ordinateur ont également été cruciales, tout comme les principes du système de production intégré des machines de Starrag. Il s’agit notamment d’un logiciel d’interface ERP pour la gestion des cellules et le contrôle de la qualité des processus, qui permet d’éviter les collisions grâce à la modélisation 3D. »

    Le programme d’usinage des profilés regroupant plusieurs aubes reflète la conviction de Pietro Rosa TBM selon laquelle les partenariats stratégiques sont essentiels pour l’innovation. « Grâce à notre partenariat avec Starrag, nous avons pu surmonter les problèmes de complexité de l’usinage de ces composants », déclare le directeur général Francesco Parisi. « Starrag a certainement été un catalyseur pour atteindre cet objectif, tout en créant un niveau extrêmement élevé de confiance chez ses clients grâce à son expertise en tant que fournisseur de solutions et de machines ».

    « Grâce à notre partenariat avec Starrag, nous avons pu surmonter les problèmes de complexité de l’usinage de ces composants. »

    Et il ajoute : « Le fait que certains clients achètent 80 % de leurs besoins est un moteur important pour nous et pour nos projets d’expansion. De plus, les initiatives de réduction des coûts et les exigences toujours plus élevées en matière d’intégrité de la surface des aubes ont conduit à une amélioration continue de nos processus de production. Ces derniers imposant des exigences toujours plus élevées en matière de fraisage, car nous accompagnons nos clients tout au long du cycle de vie du moteur. C’est là que notre utilisation des technologies d’usinage Starrag prend toute son importance. » Et M. Maurizio poursuit : « Comme l’usinage devient de plus en plus complexe, ce qui incite les principaux fournisseurs comme nous à une plus grande flexibilité, nous devons automatiser et intégrer autant que possible le plus grand nombre de processus différents dans les lignes de finition. Alors que la fabrication d’avions continue à se développer et que des lots relativement petits sont progressivement remplacés par des quantités stables et plus importantes, il est évident que l’automatisation est la clé de la compétitivité des coûts.

    Quelles sont les attentes de Pietro Rosa TBM pour les 130 prochaines années ?

    Selon M. Fioretti, « il est essentiel que nous exploitions toutes les connaissances en matière de fabrication accumulées au fil des ans, que nous recoupions les don-
    nées et que nous mettions en relation les entreprises leaders du secteur (comme nous le faisons avec Starrag), et peut-être que nous utilisions des techniques telles que l’intelligence artificielle pour l’acquisition et le transfert de technologies afin de pouvoir nous améliorer en permanence ». 

    Links

    Articles connexes du magazine Star

    Histoire de réussite connexe
    Turbine Technology Days 2018

    Starrag Product Range

    Visitez LX Serie

    We use cookies to ensure the proper functioning of our website. For an improved visit experience we use analysis products. These are used when you agree with 'Statistics'. Privacy statement