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Des produits innovants grâce à une production innovante

Un centre de tournage/fraisage permet l’usinage complet de pièces complexes pour des pompes

L’entreprise traditionnelle Herborner Pumpentechnik, vieille de plus de 140 ans, rencontre des succès impressionnants avec ses pompes innovantes. La base de ce succès repose sur un équipement de production tout aussi innovant, qui comprend un système de fabrication entièrement automatisé avec deux centres d’usinage. Le centre de fraisage/tournage Heckert HEC 800 HV MT nouvellement installé garantit des coûts de production économiques par l’usinage complet et fiable de grandes et petites pièces en fonte. 

Pour survivre en tant qu’entreprise de taille moyenne de fabrication de pompes dans un milieu où la concurrence est rude, il faut déployer des spécificités particulières. L’innovation est la clé du succès, pour ses propres produits, mais aussi pour l’équipement à disposition concernant le développement et la production : c’est la certitude de Sascha Korupp, fondé de pouvoir et directeur technique de Herborn Pumpentechnik. Mais il attire tout d’abord l’attention
sur un autre facteur de succès : « Les collaborateurs sont particulièrement importants. Par exemple, la soif d’expérimentation de notre département de développement conduit encore et encore à des résultats qui se retrouvent dans la longévité, l’efficacité et la valeur d’usage élevée de nos produits. Même avec la mise en œuvre des idées dans la production, nous comptons sur les collaborateurs qui savent comment traiter de manière économique des pièces techniquement exigeantes grâce à des machines modernes. » 

L’entreprise Herborner Pumpentechnik est bien placée sur tous ces aspects, comme le montre sa part croissante sur le marché et le succès de ses nouveaux produits, par exemple les pompes avec 100 % de revêtement, mises sur le marché depuis 2012. Leur revêtement appelé HPC (Herborner Pump Coating) est épais de 500 à 1 000 μm, extrêmement lisse et peut même compenser les petites irrégularités ou retassures. « Cela nous a permis d’améliorer l’efficacité hydraulique de 10 % », souligne Sascha Korupp. « Il fournit également une résistance élevée à la corrosion et permet ainsi l’utilisation de composants en fonte, là où des éléments en acier inoxydable ou en bronze par ailleurs beaucoup plus c 

Herborner Pumpentechnik poursuit la voie tracée par cette nouvelle évolution, ce qui entraîne entre autres un changement dans la production, comme l’explique le directeur technique : « Nos pompes sont construites de façon modulaire et se composent essentiellement des quatre pièces en fonte : le corps de pompe, le panneau arrière, le rotor et le couvercle. Ces pièces doivent être conçues de façon un peu plus complexe pour le revêtement, de sorte
que nous dépendons de l’usinage des machines les plus modernes. En outre, les pompes demandées sont de plus en plus grandes, ce qui constitue une autre bonne raison pour investir dans un nouveau centre d’usinage plus vaste. » 

Sascha Korupp, gestionnaire et directeur technique de la technologie de pompes Herborner.

Rentabilité : « Ainsi, grâce à cet usinage complet, les temps d‘usinage sont réduits jusqu‘à un tiers. »

Usinage complet de toutes les pièces en fonte

Klaus Tollerian, directeur de la production, définit les exigences de manière concrète : « Comme nous produisons des pompes de taille moyenne avec un diamètre nominal allant jusqu’à 400, nous avons besoin d’un espace de travail suffisamment grand. Sur ces pièces, que ce soient les corps de pompes ou les rotors, des opérations de tournage, de perçage, ainsi que de fraisage sont nécessaires. Par conséquent, après nos préoccupations concernant l’espace, il était nécessaire d’investir dans un tour vertical et un centre d’usinage. » Herborner a toutefois trouvé une solution alternative appropriée combinant ces deux capacités, avec le centre de fraisage/tournage Heckert HEC 800 Athletic HV MT. En effet, le centre d’usinage horizontal offre les conditions idéales pour l’usinage complet de toutes les pièces en fonte, avec sa tête de fraisage horizontale/verticale et sa puissante table tournante NC à entraînement direct. 

Lors de la comparaison préalable avec d’autres machines, Heckert avait ainsi une longueur d’avance. Enfin, Klaus Tollerian et ses collaborateurs bénéficient de plus de 15 ans d’expérience avec l’entreprise de Chemnitz et ses machines. À cette époque, un Heckert CWK 630 avait remplacé un centre de fraisage japonais et avait convaincu au fil des ans par ses performances et sa grande fiabilité. Sascha Korupp ajoute : « Le niveau de collaboration avec le personnel de chez Heckert est toujours particulièrement élevé. C’est un facteur déterminant pour nous que nous soyons pris en charge avec compétence et fiabilité, de la vente à la maintenance et que les temps de réaction soient courts. À l’heure actuelle, aucun autre de nos fournisseurs d’équipement ne peut rivaliser avec Heckert sur ce point, nous nous sentons donc entre de bonnes mains avec ce partenaire. » 

Sécurité des processus et disponibilité : les piliers d’une mécanisation réussie

Optimiser en permanence les processus de production fait partie de la stratégie gagnante d’Herborner Pumpentechnik. Une chaîne de machines et de stockage de palettes a semblé très tôt indispensable aux responsables, afin de pouvoir réaliser du travail de nuit sans opérateur et ainsi rester compétitif en Allemagne. Ainsi, en 2008, le fabricant a mis en service un système de fabrication Liebherr entièrement automatique, dans lequel les deux centres Heckert ont été alors intégrés. 

« Le système a fait ses preuves au cours des huit dernières années », déclare M. Tollerian, directeur de production. Cela est en grande partie dû à la grande sécurité des processus et la disponibilité des centres d’usinage Heckert, sans lesquels un fonctionnement automatisé fiable est impossible. « Notre nouveau HEC 800 Athletic HV MT, qui remplace l’un des deux CWK 630 intégrés, ne nous décevra pas à cet égard », garantit ce spécialiste de l’usinage. 

Le concept de la machine établit une base solide avec ses principaux modules rigides de conception thermosymétrique, les commandes d’avance AC numériques ainsi que des guidages sur rails profilés sophistiqués et des vis à billes dans tous les axes linéaires. En outre, divers dispositifs de contrôle et de surveillance sont intégrés. La machine standard inclut un capteur de vibrations placé sur la broche, qui permet de surveiller et d’optimiser le processus d’usinage. Holger Quintus, responsable des ventes régional de Starrag Group, explique :
« Le capteur dispose d’un logiciel d’analyse, qui reconnaît les outils ayant un déséquilibre excessif, ainsi que l’usure du roulement de broche. Il est alors possible d’anticiper les interventions techniques et de prévenir les défaillances soudaines. Comme les vibrations lors de l’usinage sont également affichées, le processus peut être optimisé pour obtenir une qualité supérieure et une durée de vie de la broche plus longue. » 

Pour Klaus Tollerian, il existe d’autres détails importants : « La zone d’usinage est conçue de telle sorte que les copeaux tombent librement dans le ramasse-copeaux disposé au centre. Cela empêche les entassements de copeaux de se former dans la zone d’usinage, ce qui mettrait en péril la sécurité des processus. » Il juge également positivement l’utilisation de tôles fixes à la place des protecteurs télescopiques pour protéger de façon optimale les éléments fonctionnels des copeaux et du liquide de refroidissement. Cela permet des accélérations et des avances rapides plus importantes, étant donné que les tôles ne doivent pas être transportées avec les axes linéaires. Alors que les machines d’autres fournisseurs ne pouvaient pas combiner tous les avantages du centre Heckert HEC 800 Athletic HV MT (ou seulement avec des services supplémentaires à un prix élevé), l’ensemble de la prestation, comprenant la compatibilité avec les machines déjà disponibles, les performances et l’avantage financier, a été crucial pour la décision, affirme Klaus Tollerian. « En outre, nous pouvons maintenant usiner sur cette machine un spectre de pièces beaucoup plus étendu, sur un espace d’usinage environ un tiers plus grand par rapport au CWK 630. Cela peut aller jusqu’aux grands rotors ; nos tailles de pompes comprennent désormais un diamètre nominal de 400, pour lesquels nos tours à cycles atteignent leurs limites. »

Une table à rotation rapide et un axe supplémentaire dans la tête agrandissent le champ d’application

La configuration de la machine choisie avec la tête de fraisage horizontale/verticale et la table tournante NC est un élément essentiel de ce succès. La tête HV a deux positions de travail, horizontale et verticale, dans lesquelles elle peut pivoter même lorsque la broche fonctionne, ce qui réduit significativement les temps morts. Lorsque la position finale respective est atteinte, la tête est bloquée dans une denture Hirth. La fermeture géométrique ainsi obtenue contribue à une stabilité élevée, qui est particulièrement importante pendant le tournage. La désolidarisation supplémentaire de la chaîne cinématique en service tournant détourne d’éventuels chocs sur le corps lors des coupes interrompues et réduit donc durablement les roulements de broche. En outre, la prise d’outil HSKT100 est utilisée lors du tournage, ce qui permet un positionnement radial précis. Ainsi, la haute précision de Heckert est également garantie pendant le tournage. 

La table tournante NC à haute précision, pouvant soutenir deux tonnes, offre avec sa puissance de 57 kW (à 100 % ED), sa vitesse de rotation jusqu’à 500 tr/min et son couple maximal de 2 520 Nm, une autre condition préalable pour l’usinage interne des grands rotors. Holger Quintus évoque également la détection automatique de balourds, qui est proposée en standard sur le HEC 800 Athletic : « Un programme intégré mesure le déséquilibre et indique la position et la taille des poids d’équilibrage nécessaires, pour que l’opérateur puisse éliminer le déséquilibre rapidement. »

Sur l’ensemble de la cinématique du centre Heckert HEC 800 Athletic HV MT, l’équipe d’usinage de Herborner Pumpentechnik peut maintenant usiner de nombreuses pièces en un seul serrage, alors qu’il en fallait plusieurs auparavant. « Nous économisons ainsi jusqu’à un tiers du temps d’usinage », déclare avec enthousiasme KlausTollerian. En outre, il se réjouit du fait que les programmes disponibles sur les deux machines intégrées au système Liebherr peuvent être utilisés sans ajustement et tous les composants précédents peuvent être usinés sans problème sur le HEC 800 Athletic HV MT. Pour créer les conditions nécessaires, les responsables ont installé non pas la table de la machine habituelle du modèle 800, mais une table modifiée de dimensions 630×630 mm. Une autre spécificité est l’ouverture de chargement automatique dans le toit de la machine, qui permet de charger facilement les plus grandes pièces à usiner. Un autre point positif est mentionné par le directeur de la production : le magasin à outils disposant de 180 emplacements peut gérer automatiquement les outils avec un diamètre allant jusqu’à 340 mm et une longueur atteignant 800 mm. « Cette capacité est suffisante pour toutes les tâches malgré la large plage d’applications. Il reste même assez de place pour les outils jumeaux. » Malgré sa grande capacité, le magasin à outils ne requiert qu’une surface au sol réduite par rapport aux autres solutions sur le marché, ce qui se révèle un argument important pour les espaces restreints. 

Conclusion

Herborner Pumpentechnik élargit, à l’aide d’un centre de fraisage/tournage HEC 800 HV MT, les possibilités de son système de production en chaîne, dans lequel se trouve déjà un deuxième centre d’usinage Heckert CWK 630. Les deux machines garantissent, de par leur sécurité des processus et leur disponibilité, un fonctionnement automatisé fiable, même pendant le travail de nuit sans opérateur. Le HEC 800 HV MT avec sa grande zone d’usinage, sa tête de fraisage horizontale/ verticale et sa table de machine à rotation rapide, crée les conditions idéales pour les opérations de perçage, de fraisage et de tournage de grandes et de petites pièces en fonte. Ainsi, grâce à cet usinage complet, les temps d’usinage sont réduits jusqu’à un tiers. 

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