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Cette compétence est unique !

Solutions de fabrication ultramodernes pour les carters de turbines, comprenant les machines, les outils et les processus

Dans la construction de turbines pour les secteurs de l’aéronautique et de l’énergie, les entreprises de fabrication font confiance aux machines Starrag, car elles comptent parmi les solutions les plus puissantes et les plus précises du marché. Cela vaut non seulement pour la fabrication d’aubes de moteurs et de blisks, mais aussi pour les carters de turbines. Des décennies d’expérience ont été intégrées dans la large gamme de machines-outils Starrag pour le tournage, le fraisage, le perçage et la rectification. Et ce n’est pas tout : Starrag propose des solutions pour l’ensemble du processus de fabrication. Des dispositifs développés en interne, des outils spéciaux, des têtes angulaires et des broches, jusqu’à des systèmes de fabrication entièrement automatisés garantissent une productivité maximale.

“Au sein du groupe Starrag, nous disposons d’une expertise technique approfondie dans l’usinage de carters de moteurs aéronautiques, de turbines à gaz et à vapeur, que nous mettons en oeuvre dans des solutions clés en main avancées.”

Klaus Struebel, Segment Sales Manager Aerospace & Turbines

Les carters pour moteurs d’avion, turbines à vapeur et à gaz, également appelés « casings », existent en petits et grands modèles. Ils sont de plus en plus complexes et fabriqués à partir de matériaux difficiles à usiner. Cela nécessite généralement plusieurs technologies d’usinage, idéalement combinées dans une seule machine ou dans des systèmes de fabrication flexibles. Grâce à sa large gamme de machines, Starrag est en mesure de répondre à toutes les exigences.

La série Starrag STC couvre une grande partie de l’usinage des carters de turbines. Avec ses différentes tailles et versions, elle permet d’usiner des diamètres de carters jusqu’à 3 300 mm. Ces machines sont prédestinées à l’usinage lourd à 5 axes rentable de carters complexes en titane et en Inconel. Pour l’usinage de petits carters, Starrag propose la série Heckert X en version MT. Ils permettent un tournage et un fraisage ultraprécis sur une seule machine.

Les variantes X à cinq axes de cette série compacte offrent une option supplémentaire : l’axe de réglage dans la table pivotante et rotative est idéal pour les alésages inclinés, souvent requis dans les carters. Pour l’usinage des énormes carters de turbines à vapeur et à gaz pouvant atteindre 12 mètres de diamètre, Starrag peut compter sur des centres d’usinage à portique Droop+Rein de taille correspondante, construits par Starrag Technology GmbH à Bielefeld. C’est également là que sont fabriqués les grands tours verticaux Dörries, qui sont également utilisés pour les carters de turbines à vapeur et à gaz. Le tournage et le meulage verticaux sont également la spécialité des machines Berthiez fabriquées dans l’usine Starrag de Saint-Étienne, en France, qui sont principalement utilisées dans la construction aéronautique.

Pour l’usinage ultra-précis des carters, le perçage et le fraisage de précision ainsi que la rectification de précision, Starrag propose des aléseuses-rectifieuses SIP horizontales ou verticales, fabriquées à Vuadens, en Suisse. Les centres de tournage- fraisage CNC Bumotec, qui produisent des pièces petites, complexes et de haute précision sur cinq axes avec une précision de l’ordre du micromètre, proviennent également de cette usine. Dans le processus de production des carters, elles sont utilisées pour les composants à monter, tels que les injecteurs.

La filiale anglaise TTL, qui assure les tâches de maintenance, de réparation et de révision (MRO), joue un rôle important dans le domaine des carters de turbines. Spécialisé dans le logiciel Siemens NX CAM couramment utilisé dans le domaine des turbines et en tant que développeur de processus pour le fraisage adaptatif, TTL est le partenaire idéal pour prendre en charge les tâches de maintenance et de réparation des carters. Après le soudage sur commande et un fraisage ultraprécis, les carters coûteux sont comme neufs.

Klaus Struebel, Segment Sales Manager Aerospace & Turbines

“ Grâce à des interfaces et des palettes standardisées, nous parvenons à accélérer le processus et à augmenter la précision.”

Alexander Fitz, Sales Director pour Aerospace & Turbine chez Starrag AG, explique :  "Les machines-outils font partie de notre coeur de métier. Aucune autre entreprise au monde n’est en mesure d’offrir une telle diversité technologique et une telle gamme de tailles. De plus, nous disposons d’une connaissance technique approfondie de l’ensemble de la chaîne de processus nécessaire à la fabrication de carters de turbine prêts à monter".

"Grâce à ce savoir-faire, Starrag parvient notamment à combiner différentes opérations d’usinage dans une même machine. Klaus Struebel est Segment Sales Manager Aerospace & Turbines chez Starrag et possède une expertise de plusieurs décennies dans le domaine des turbines. Il souligne que l’intégration du fraisage, du tournage et de la rectification avec des têtes angulaires et autres têtes d’usinage développées en interne permet de réduire les positions de serrage et d’augmenter la productivité." Si une machine ne suffit pas pour l’usinage, nous pouvons combiner nos différentes gammes de produits dans des systèmes de fabrication flexibles, par exemple une Starrag STC avec un centre de tournage et de rectification vertical Berthiez », explique Struebel. « Grâce à des interfaces et des palettes standardisées, nous parvenons à accélérer le processus et à augmenter la précision. Si nécessaire, nous intégrons des processus complémentaires de lavage, de séchage et de mesure. » Ce savoir-faire en matière de processus, acquis au fil de nombreuses années et dans le cadre de nombreux projets, ne se reflète pas seulement dans ces solutions d’automatisation. « Depuis les années 80, nous travaillons dans le domaine des carters de moteurs aéronautiques et développons non seulement des processus, mais aussi de nombreux composants, allant des outils en métal à la tête d’outil et aux broches, en passant par les dispositifs », explique Klaus Struebel.

Une longueur d'avance sur le marché grâce à des outils adaptés au processus

Depuis de nombreuses années, Starrag développe et affûte à Rorschacherberg des fraises en métal pour les composants d’avions et de turbines à partir de matériaux difficiles à usiner tels que le titane, l’Inconel ou les aciers fortement alliés. Il s’agit dans la plupart des cas de fabrications spéciales adaptées au processus d’usinage concerné, c’est-à-dire au composant, à la machine, au matériau et à d’autres conditions annexes. Ils accélèrent l’usinage et ont une durée de vie plus longue que les outils standard, ce qui contribue grandement à la stabilité et à la répétabilité du processus.

L’expert en usinage Klaus Struebel cite les perçages nécessaires, « surtout ceux à l’intérieur », comme l’un des principaux défis de l’usinage des carters. Pour cela, nous développons des têtes angulaires interchangeables spéciales qui doivent également s’adapter aux espaces les plus exigus. » Cela nécessite beaucoup d’expérience, tout comme le perçage profond de très petits diamètres dans le titane ou l’Inconel. De manière générale, les tolérances doivent être strictement respectées lors des perçages afin que les pièces rapportées, telles que les godets, puissent être montées avec précision.

Klaus Struebel, Segment Sales Manager Aerospace & Turbines

"Nous permettons à nos clients d’augmenter leur productivité en considérant l’ensemble du processus."

Parmi les points forts de Starrag, on compte également la vis de mécanisme fabriquée à Rorschacherberg, qui reste stable sur le plan thermique et mécanique même après 80 heures de fonctionnement continu et qui est extrêmement durable. Elle est utilisée sur les centres d’usinage STC et les machines Droop+Rein Gantry. Pour ces derniers, des têtes spéciales différentes sont disponibles, dont des têtes angulaires de différentes longueurs, avec différents couples et différentes vitesses. Klaus Struebel mentionne un autre avantage : « Nous pouvons équilibrer sur presque toutes les machines. En effet, la rondeur des carters est extrêmement importante. » Une fois le dispositif et la pièce montés sur la palette, un processus d’optimisation a lieu afin de déterminer et de corriger le déséquilibre. Klaus Struebel résume : « Nous permettons à nos clients d’augmenter leur productivité en considérant l’ensemble du processus. Nous ne vendons pas seulement un produit, mais veillons à ce que la machine soit adaptée à l’application en termes de taille, de technologie, de configuration des axes et de cinématique, puis optimisons le processus avec les périphériques appropriés. » Cela se fait généralement au ATCC (Aerospace Turbine Competence Center), à Rorschacherberg, qui offre les meilleures conditions. Sur près de 2 000 m2, il est équipé des derniers centres d’usinage Starrag à 4 et 5 axes. De plus, les développeurs et les spécialistes des applications sont à votre disposition. Le ATCC est également en mesure de fabriquer des tests et des petites séries pour les clients.

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