Production times almost halved

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industrial

Un temps de fabrication réduit de près de moitié

Une production à façon réduite avec le centre d’usinage 5 axes avec fonction de tournage de Heckert

« Le meilleur est juste assez bon pour nos clients », déclare Karl Kordik, responsable du secteur de la production à façon chez Neuson Hydrotec GmbH à Linz. Avec le nouveau centre d’usinage Starrag HEC 800 X5 MT, son équipe d’usinage est en mesure d’usiner avec la plus grande précision même les carters complexes comportant de nombreux alésages sous différents angles – en un seul serrage et en deux fois moins de temps. C’est pourquoi le « meilleur » représente également un avantage manifeste pour Neuson Hydrotec.

Neuson Hydrotec GmbH, située à Linz, est une entreprise où le génie mécanique, la mécatronique et l’hydraulique s’imbriquent souvent(voir encadré). Avec une cinquantaine d’employés, la production à façon est le secteur d’activité le plus important. Walter Füreder, l’un des deux directeurs de la GmbH responsable de cette branche, la qualifie d’essentielle pour l’ensemble de l’entreprise : « Nous générons environ la moitié de notre chiffre d’affaires avec nos travaux de commande. Nous travaillons à 20 % avec les autres secteurs d’activité, le reste étant réalisé avec des entreprises leaders dans les secteurs du recyclage du plastique, des chemins de fer et de la construction mécanique. »

Karl Kordik, directeur des ventes de la production à façon, connaît ses clients et leurs besoins depuis de nombreuses années. Il explique que de nombreux trains longue distance dans le monde entier, comme l’ICE, le Railjet, etc., possèdent un composant provenant de sa fabrication, « à savoir un carter de boîte d’essieu, dont nous avons déjà fabriqué des dizaines de milliers de variantes ». Les composants pour les machines de moulage par injection font également partie des travaux de commande récurrents, tout comme les arbres de broyeur, les supports de palier, etc., livrés aux fabricants de machines-outils. « Nous fournissons la plus grande partie de notre travail, environ 40 %, au secteur du recyclage du plastique », affirme Karl Kordik. « Les plus grands et les plus importants fabricants d’installations au monde sont, comme nous, basés ici en Haute-Autriche, et nous comptons la plupart d’entre eux parmi nos clients. »

La production à façon de Neuson Hydrotec a beaucoup à offrir. Cela commence par un accompagnement lors de la phase de développement, qui inclut des conseils sur la conception adaptée à la fabrication. L’offre se poursuit dans l’approvisionnement en matières premières, en passant par le fraisage CNC, la rectification, le rodage, le perçage, le soudage, la superfinition et le prémontage. « Nos clients apprécient le fait que nous leur fournissions un composant complet, y compris avec un protocole de mesure 3D », explique Karl Kordik. Depuis 2023, l’équipe de production à façon possède une grande machine à mesurer tridimensionnelle qui permet de confirmer la qualité produite et qui peut également assurer l’optimisation des processus.

Des composants exigeants, des machines performantes

Le thème central de la production à façon est l’usinage, pour lequel nous disposons de différentes machines de tournage et de rectification CNC ainsi que de plusieurs centres d’usinage avec pool de palettes. Le point fort est le centre d’usinage à 5 axes HEC 800 5X MT, qui a été mis en service en mai 2024. L’élément déclencheur de cet investissement a été une pièce complexe pour une machine de recyclage du plastique, qui nécessite des opérations de tournage et de fraisage et dans laquelle de nombreux trous doivent être réalisés sous différents angles.

Dans cette usine de recyclage, les plastiques usagés sont chauffés à environ 400 degrés après avoir été broyés. Une broche pousse la masse liquéfiée à travers une plaque percée de dizaines de milliers de trous d’environ 0,2 mm – appelée filtre laser – qui retient les impuretés. Celles-ci sont éliminées par un disque de grattage en rotation permanente. Le plastique nettoyé continue à s’écouler vers une station de refroidissement et est ensuite découpé en granulés.

Neuson Hydrotec fabrique le carter de ce filtre laser. Il contient des contours élaborés et de nombreux canaux par lesquels passe d’abord le plastique souillé, puis le plastique nettoyé. « Un trou traverse l’ensemble de la pièce et d’autres canaux se rejoignent sous un certain angle », explique Karl Kordik à propos de détails difficiles à fabriquer. C’est justement pour ces derniers qu’une grande précision est nécessaire. En effet, lorsque les canaux se rencontrent, il ne doit pas y avoir de décalage pour des raisons d’écoulement. « Nous y parvenons grâce à une précision de positionnement par trou inférieure à 0,03 mm », ajoute Kordik. « Cela n’a pas l’air très difficile, mais si les trous sont percés à 45 degrés, la précision ne correspond qu’à quelques μm par axe ».

Les surfaces des trous sont également d’une importance capitale pour un écoulement fluide. C’est pourquoi ils sont poncés et polis manuellement. Plus les surfaces sont fines à la sortie de la machine, moins les retouches sont nécessaires.

« Nous voulons serrer des composants de 1 100 mm de long et les percer entièrement avec un outil approprié. »

Karl Kordik, directeur des ventes Neuson Hydrotec

L’usinage complet permet de réduire les temps morts

Jusqu’à récemment, l’équipe de production à façon fabriquaient ce carter sur un tour à carrousel et une fraiseuse à trois axes, avec sept serrages au total. Lorsque le client a commandé des quantités beaucoup plus importantes, Neuson Hydrotec a décidé de moderniser la production correspondante, principalement pour obtenir des temps de fabrication plus courts.

La solution : un usinage complet sur un centre d’usinage à cinq axes avec fonction de tournage. Le tour à carrousel devrait laisser la place à une machine équivalente. « Nous avions présélectionné quatre machines », décrit Karl Kordik, qui, en plus de ses fonctions de directeur des ventes, s’occupe également de la production. Plusieurs raisons ont fait que le choix s’est porté sur la HEC 800 5X MT. L’un des points les plus importants, selon M. Kordik, était que la HEC 800 permettait le serrage vertical de l’élément de construction : « Il est très difficile de serrer ces pièces sur un centre de tournage-fraisage horizontal. Un changement de pièce rapide et automatisé est encore plus difficile. En revanche, la HEC 800 est déjà équipée en standard d’un double changeur de palettes, ce qui permet une préparation parallèle au temps principal ».

Un autre argument en faveur de la machine Heckert était le cinquième axe qui, sur la HEC 800 5X, se trouve dans la pièce et non dans l’outil.

Une rallonge de banc pour les forages profonds

Un autre argument en faveur de la machine Heckert était le cinquième axe qui, sur la HEC 800 5X, se trouve dans la pièce et non dans l’outil. « Cela nous évite d’avoir à changer de serrage », explique Karl Kordik. Mais en fin de compte, ce qui a été décisif, c’est la possibilité d’obtenir une rallonge de banc en Z et une course en Y élargie. M. Kordik décrit les circonstances : « Nous voulons serrer des composants de 1 100 mm de long et les percer entièrement avec un outil approprié. Pour cela, la course en Z habituelle de 1 300 mm ne suffit pas ». Starrag a finalement fourni la HEC 800 5X MT avec des courses de 2 050 mm en Z et 1 300 mm en Y. « À un coût modéré », estime Karl Kordik, qui ajoute qu’« aucun autre fabricant de machines n’avait proposé de telles rallonges. Nous aurions dû nous tourner vers des machines beaucoup plus grandes, mais cela aurait été plus coûteux et aurait entraîné une perte de dynamisme » Neuson Hydrotec a préféré investir dans des équipements supplémentaires utiles, comme par exemple un système de régulation de la température du liquide de refroidissement. « Notre opération d’ébauche génère beaucoup de chaleur qui, sinon, se transmettrait au liquide de refroidissement et à la pièce. Le risque serait alors que les cotes d’ajustage, certes exactes lors de la fabrication, ne le soient plus après le refroidissement ».

« Ce sont principalement les temps morts réduits qui ont un impact significatif. »

Karl Kordik, directeur des ventes Neuson Hydrotec

Un tournage par interpolation au lieu d’un changement de serrage

Le logiciel de commande pour le tournage par interpolation figurait également sur la liste des achats. En effet, le carter du filtre laser nécessite un perçage de 350 mm, décalé de 8 mm par rapport au centre. « Grâce à l’interpolation contrôlée avec précision des axes X et Y, nous les générons sans problème », confirme Karl Kordik. Alternativement, ses collègues de fabrication devraient, lors d’une étape d’opération supplé-mentaire, serrer la pièce de manière centrée par rapport à l’alésage, ce qui, selon Arno Berger, le vendeur régional responsable de Starrag, fonctionne également sans problème : « Nous l’avons testé. Malgré le déséquilibre qui apparaît sur la table à rotation rapide, nous respectons toutes les tolérances requises ». Il est toutefois plus rapide de créer le trou excentré avec le tournage par interpolation. Le succès peut être constaté après quelques semaines déjà.

Dans le cas du carter de filtre décrit, il a effectivement été possible de réduire le nombre de fixations de sept à une seule. « Le gain de temps est de 48 % », se réjouit Karl Kordik, qui s’est battu pour cet investissement. « Ce sont principalement les temps morts réduits qui ont un impact significatif. » Il mentionne également un autre avantage : « Comme le composant reste plus longtemps sur la machine, l’opérateur a plus de temps pour d’autres tâches. » Le centre de fraisage-tournage Heckert s’avère également payant pour l’usinage d’autres pièces. « Maintenant que le tour à carrousel n’est plus disponible, nous fabriquons aussi des pièces purement tournées sur la HEC 800 5X MT. Même dans ce cas, nous sommes environ 20 % plus rapides qu’auparavant, ce qui est dû à l’utilisation d’outils à plusieurs tranchants, à des temps de changement d’outils plus courts, à une avance rapide, etc. », explique Kordik.

Il avait espéré, ou plutôt compté, sur de telles économies. En effet, dès l’achat du nouveau BAZ, il avait déjà négocié l’option d’un deuxième Heckert HEC 800 compatible, une option qu’il ne tardera probablement pas à activer.