True greatness is T-shaped

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industrial

Une grande taille et un profil en T

Un facteur clé dans la décision a été la forte relation de partenariat, qui a été contractuellement approuvé du côté de Metalex

L’entreprise de haute technologie Metalex Manufacturing Inc. agrandit son Center for Advanced Large Manufacturing avec le centre d’usinage à portique de la série T de la gamme Droop+Rein de Starrag

Le partenariat de longue date entre le fabricant américain Metalex Manufacturing Inc. et le groupe Starrag a mis en lumière de nombreux points communs entre les deux entreprises : Cette collaboration entre le fabricant américain Metalex Manufacturing Inc. et le groupe suisse Starrag se caractérise par de nombreux dénominateurs communs : tous deux sont des spécialistes des pièces de très grande taille en aluminium, en acier inoxydable ou en titane pour des secteurs très exigeants. À l’heure actuelle, l’atelier de travail situé dans l’Ohio souhaite continuer à se développer grâce à l’acquisition d’une quatrième machine de Starrag : que prévoit de faire Metalex avec ce nouveau centre d’usinage à portique 6 axes de la série T de Droop+Rein ?

« Les bonnes choses prennent du temps et l’excellence nécessite beaucoup d’efforts et de travail. » Metalex Manufacturing Inc. (Cincinnati, Ohio) et l’usine du groupe Starrag (Bielefeld, Allemagne) ont appliqué ce conseil, vieux de 350 ans, du poète Hans Jakob Christoffel von Grimmelshausen. Bien qu’ils aient été freinés dans leur projet commun de partenariat, notamment par la pandémie du Coronavirus, le centre d’usinage à portique T 60 80 DT TT60 HR100 C est finalement opérationnel dans le « Center for Advanced Large Manufacturing », une extension de l’usine principale construite spécialement pour eux sous la forme d’un hall gigantesque.

Il s’agit de l’un des plus grands centres d’usinage à portique de la série T de la gamme Droop+Rein construits jusqu’à présent : grâce à une construction rigide optimale et au concept de guidage hydrostatique, ces machines sont particulièrement adaptées à l’usinage de haute précision de très grandes pièces à géométrie complexe en un seul serrage, pour lesquelles le respect de tolérances très étroites est essentiel. Selon Heiko Quack, directeur des ventes pour les grands projets et basé à Bielefeld, les arguments en faveur de ces machines sont que celles-ci « fabriquent de manière très flexible, efficace et précise des pièces dans les matériaux les plus divers en 5 axes ».

Adjudication seulement après un benchmark intensif

Starrag répondait ainsi exactement aux souhaits du client américain : Metalex cherchait une machine qui non seulement réponde aux besoins actuels de production de l’entreprise, mais aussi à toutes les exigences des années à venir. Ce sont les défis que Metalex doit relever en tant que sous-traitant de pièces complexes de haute qualité et donc en tant que fournisseur de machines. Bien que l’entreprise possédait déjà trois machines-outils de Starrag, elle n’a opté pour un centre d’usinage à portique de la série T de la gamme Droop+Rein qu’après un benchmark intensif. Les relations de partenariat, établies sous la forme d’un engagement contractuel à l’initiative de Metalex, ont également joué un rôle important dans la décision (voir l’interview de Heiko Quack).

Le centre d’usinage possède une unité de fraisage en Z avec axe C intégré et un grand choix de têtes de fraisage. Il dispose également de deux plateaux tournants et porte-outils rotatifs de la gamme Dörries, qui ont fait leurs preuves depuis des années dans une machine Starrag en tant que composants fiables et productifs chez Metalex. Il présente une véritable taille XXL, comme le prouvent les dimensions exceptionnelles de l’espace de travail (X : 19 000 mm ; Y : 9 000 mm ; Z : 3 000 mm). Grâce au vaste espace disponible, même les très grandes pièces peuvent facilement être usinées en un seul serrage. Les deux têtes de fraisage à fourche universelles continues permettent un usinage hautement flexible en cinq axes. Elles conviennent à l’usinage lourd avec un couple de fraisage pouvant atteindre 2 400 Nm. Une version du centre d’usinage avec changement de broche de fraisage permet d’également utiliser des broches de fraisage motorisées à grande vitesse de rotation pouvant être changées automatiquement. Afin de pouvoir travailler de manière encore plus flexible et universelle, Metalex a commandé comme sixième axe (W) une traverse déplaçable en continu sur 5 500 mm.

Deux tables afin de réduire les temps morts

Pour le directeur des ventes Heiko Quack, le véritable point fort de la machine XXL est la structure spéciale de la table composée de deux grandes tables (6 000 mm x 8 000 mm) : « Sur celles-ci, le personnel opérateur peut travailler séparément : l’une des tables permet de prééquiper ou de mesurer en dehors de la zone de travail tandis que l’autre se prête à l’usinage ».

L’usinage de pièces très longues s’effectue en mode tandem, étendant la surface de travail à 18 000 mm. Chaque table dispose également d’un plateau tournant intégré (diamètre : 6 000 mm) qui, grâce aux deux entraînements principaux de 111 kW, permet également le tournage de pièces pesant jusqu’à 200 tonnes. Le plateau tournant peut également être utilisé comme axe C pour un positionnement précis lors du fraisage et du perçage. M. Quack est donc entièrement sûr de lui lorsqu’il décrit cette machine comme unique par sa multifonctionnalité, sa taille et sa configuration.

Actuellement, le système permet d’utiliser des outils à attachement CAT 60, CAT 50, Capto-C8, HSK 100 ou HSK 63, qui fournissent à la tête d’usinage concernée l’outil dont elle a besoin au moment où elle en a besoin.

«Nous avons déjà un très bon taux d’utilisation sur la nouvelle machine!»

Kevin Kummerle, PDG de Metalex

Fraisage rapide de l’aluminium avec une vitesse de rotation de 18 000 tours/minute

Les 11 têtes d’usinage que Metalex a commandées avec la machine garantissent également des possibilités d’utilisation universelles. Mais le quotidien de l’entreprise américaine a prouvé que même cela n’est parfois pas suffisant pour un sous-traitant flexible. Pendant la mise en service, une demande de fraisage de grands anneaux en aluminium pour un client de l’industrie aérospatiale a été faite. Starrag et Metalex ont donc étudié les possibilités d’usinage à grande vitesse et l’augmentation de la productivité qui en résulte. Résultat : après des tests concluants, Starrag a livré et intégré à temps pour le lancement de la production une nouvelle broche moteur (18 000 min-1) pour la tête de fraisage à fourche 5 axes. « Cet exemple montre qu’un fabricant, qui a rarement la possibilité de donner des directives précises au préalable, peut réagir de manière flexible aux nouvelles exigences grâce à un concept de machine adéquat et à une étroite collaboration avec le fournisseur de la machine », souligne le directeur des ventes. « Grâce à la broche supplémentaire, Metalex est en mesure d’améliorer sa productivité lors de l’usinage de ces anneaux. »

Mais qu’en est-il de la productivité lorsqu’une ou plusieurs têtes d’usinage sont soudainement ajoutées dans une machine équipée d’un système de changement pour 12 têtes d’usinage ? Cela implique-t-il une augmentation du nombre de temps morts non productifs ? Starrag a prévu cette situation lors de l’étape de développement.

Heiko Quack explique : « Le centre d’usinage possède un système de gestion électronique des têtes. Je peux par exemple retirer une tête de fraisage angulaire XY pour la remplacer par une tête de fraisage à fourche. Metalex peut donc stocker jusqu’à 30 têtes d’usinage et utiliser celles nécessaires pour un projet. » L’argument porte visiblement ses fruits, car dans l’Ohio, l’acquisition des têtes 13 et 14 est en discussion.

« Le système de changement d’outils robotisé est également conçu pour une cadence rapide ».

Un changement d’outil robotisé et rapide

Le système de changement d’outils robotisé est également conçu pour une cadence rapide : les sous-traitants ont souvent besoin non seulement d’espace pour de nombreux outils, mais aussi de la possibilité d’utiliser les systèmes d’outils les plus divers. Actuellement, le système permet d’utiliser des outils à attachement CAT 60, CAT 50, Capto-C8, HSK 100 ou HSK 63, qui fournissent à la tête d’usinage concernée l’outil dont elle a besoin au moment où elle en a besoin. Il est compréhensible que le scepticisme soit toujours de mise face à de tels grands projets, qui représentent tout de même le plus gros investissement de l’histoire de l’entreprise : l’investissement coûteux dans le Center for Advanced Large Manufacturing, pour lequel Metalex a fait construire un immense hall avec des fondations de 7 000 tonnes, soumises à des vibrations extrêmement faibles, est-il rentable ? L’investissement de plusieurs millions de dollars américains semble toutefois avoir porté ses fruits : « Nous avons déjà un très bon taux d’utilisation sur la nouvelle machine ! » Voici ce que s’est entendu dire Heiko Quack depuis les États-Unis lors de la mise en service de ladite machine. Le PDG de Metalex, Kevin Kummerle, est du même avis et envisage déjà de nouveaux investissements.