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Fabrication rentabilisée des composants

Les outils d’extrusion pour tubes en matière synthétique font partie des principaux produits du fournisseur néerlandais Romit. Grâce à l’optimisation de la production avec un centre de fraisage et de tournage Heckert HEC 800 Athletic HV MT, les responsables ont pu réduire le temps d’usinage total d’un tel outil jusqu’à 65 pour cent.

Heckert-BAZ HEC 800 HV MT, Romit, Niederlande

+ Rentabilité + Sécurité des processus + Qualité des produits


Pour Auke Sjoerd Tolsma, directeur de Romit B.V à Dedemsvaart, les choses sont claires : « Nous devons optimiser notre production constamment pour faire face à la concurrence mondiale croissante. » Sa société a été fondée en 2001 à partir de Rollepaal B.V., l’un des principaux constructeurs mondiaux d’installations d’extrusion pour tubes en PVC et PO. L’année même de sa création, Romit a repris l’entreprise voisine de construction d’outils et de moules Ramix et a élargi sa gamme de services de cette façon. Comptant environ 70 collaborateurs, la société s’est rapidement établie comme un fournisseur de services destinés aux opérations d’usinage et de montage. Elle fournit l’industrie des matières plastiques, la technologie d’entraînement à l’huile et au gaz ainsi que le secteur maritime. La construction d’outils d’extrusion est restée l’une des activités principales de Romit. Auke Sjoerd Tolsma a lancé son initiative d’optimisation pour l’usinage de précision exigeant de ces composants : « Nous fabriquons des outils d’extrusion essentiellement sous la forme de pièces détachées ou en mini séries de trois unités maximum. En raison de leur symétrie de rotation, ils exigent essentiellement des opérations de tournage, mais incluent également des perçages et des opérations de fraisage. Jusqu’à récemment, nous utilisions pour cela des tours verticaux et des fraiseuses à banc. Cependant, le temps investi dans le changement de machine et les défaillances relatives à la sécurité du processus nous ont donné l’idée de passer à l’usinage intégral et la mécanisation. »

Temps d‘usinage total réduit de 65 %

Au début de l’année 2013, le directeur, M. Tolsma, et son équipe de spécialistes de l’usinage se sont mis à la recherche d’un centre de tournage et de fraisage capable d’usiner entièrement des composants jusqu’à 850 mm de diamètre et pesant jusqu’à deux tonnes en deux serrages maximum. De plus, la machine rêvée devait respecter infailliblement les tolérances requises pour pouvoir assurer des équipes sans opérateur et réaliser ainsi un maximum d’heures-broche.

Sur cinq machines multifonctions testées avec une pièce de référence, deux ont produit les performances souhaitées. Finalement, ce sont différents détails absolument essentiels, comme la capacité de charge de la table et l’utilisation simple d’outils largement en saillie, qui ont permis de déterminer le choix : au milieu de l’année 2014, Romit a investi dans un centre de fraisage et de tournage HEC 800 HV MT de Groupe Starrag. Auke Sjoerd Tolsma explique : « Je connaissais depuis longtemps Heckert comme un fournisseur renommé de centres d’usinage destinés à la fabrication en série. Les essais d’usinage ont fini par me convaincre que Heckert proposait aussi des solutions haute performance pour l’usinage complet de pièces individuelles. » Et il ajoute satisfait : « Dans notre cas, ce sont même les meilleures. »

Précision et dynamique

Romit exige des performances élevées de la machine : Pour un usinage sur cinq faces, elle nécessite au moins trois axes linéaires et deux axes rotatifs : un pour le tournage et un pour le mouvement de pivotement de l’outil ou de la pièce à usiner. Sa construction doit être extrêmement stable pour assurer une haute précision lors du fraisage, du tournage et du perçage. En même temps, une dynamique élevée est nécessaire pour réduire au minimum les temps d’usinage. En raison de la taille des composants et leur poids élevé, la capacité de charge de la table et l’espace de travail disponible jouent un rôle important. Le directeur des ventes de l’entreprise néerlandaise Romit au Benelux pour le Groupe Starrag, Benny Van Haver a contribué à ce choix : « Les centres d’usinage horizontaux de la série HEC de Heckert sont entièrement modulaires et de ce fait largement configurables. Pour Romit, le HEC 800 HV MT s’imposait, en raison des exigences liées aux opérations de fraisage et de tournage et à une taille de palettes de la série 800. »

Caractérisée par une capacité de charge de deux tonnes et un niveau de précision élevé, la table tournante NC sélectionnée offre une puissance de 57 kW (à 100 %ED), jusqu’à 500 tr/min et un couple maximal de 2 520 Nm. La tête de fraisage pivotante à l’horizontale/ verticale offre également des avantages déterminants : elle permet d’éviter un pivotement de la table, qui se ferait au détriment de l’espace de travail. Auke Sjoerd Tolsma avance les arguments suivants : « Ainsi, nous pouvons utiliser facilement des outils largement en saillie, par exemple un foret à couronne d’une longueur de 450 mm. » Cet outil d’un diamètre de 120 mm est utilisé pour le perçage initial nécessaire avant d’aléser le contour intérieur d’un outil d’extrusion. Le couple élevé de 1 088 Nm (à 60 % ED) de la broche de transmission à deux étages (6 000 tr/min, 30 kW) permet de percer dans la masse même en présence d’aciers fortement alliés. L’alimentation en liquide de refroidissement interne est appliquée à une pression de 80 bars et assure l’évacuation fiable des copeaux.

La tête HV a deux positions de travail, horizontale et verticale, dans lesquelles elle peut pivoter même lorsque la broche fonctionne. 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. Lors du changement de broche, les outils de tour utilisés pour les porte-outils HSK-100T sont dégagés, coincés par une deuxième denture Hirth et bloqués en rotation par fermeture géométrique. La stabilité globale permet même d’utiliser des outils de tour standard d’une longueur de 450 mm, pour lesquels des barres d’alésage d’amortissement sont absolument nécessaires sur d’autres machines.

Équipé pour des processus fiables

Dans un proche avenir est prévue l’installation d’un entrepôt à rayonnages surélevés entièrement automatisé avec un système de palettes auquel sera raccordé le Heckert HEC 800 HV MT et d’autres machines. Des processus fiables constituent une condition indispensable pour le fonctionnement automatique. À cet effet, le concept du centre de fraisage et de tournage HEC 800 de Heckert 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.

Par sécurité, Romit a opté pour des capteurs supplémentaires, comme le précise Auke Sjoerd Tolsma : « Comme nous usinons souvent des aciers fortement alliés et d’autres matériaux difficiles, nous voulons nous assurer qu’aucune collision ne peut se produire lorsque l’usinage n’est pas surveillé. C’est pourquoi nous nous sommes décidés pour le système de surveillance anti-collision complémentaire de Brankamp. » Pour renforcer la sécurité, un dispositif de surveillance de la charge de travail contrôle activement si l’enlèvement de copeaux se déroule normalement pendant l’usinage. En cas d’écarts, l’usinage est arrêté automatiquement. Un capteur de vibrations placé sur la broche arrête aussi la machine en cas de dommages sur l’outil.

Benny van Haver évoque également la détection automatique de balourds, qui est proposée en standard sur le HEC 800 Athletic. Si un déséquilibre se produit, la machine est capable de le mesurer et d’indiquer la position et la taille des poids d’équilibrage requis.

Réalisation des économies attendues

Depuis la mi-mars 2015, le modèle Heckert HEC 800 HV MT fonctionne en mode de production. Pour Auke Sjoerd Tolsma, le calcul a parfaitement fonctionné : « Cette solution nous a permis star | Magazine de Starrag Group | N° 01– 2016 27 de réaliser l’usinage précédemment exécuté sur deux machines différentes en deux opérations de serrage, sur une seule machine en production intégrale. Selon la taille du composant, nous économisons 30 à 65 pour cent du temps d’usinage total. » Le directeur considère comme déterminantes les performances du HEC 800 HV MT, qui dépassent les capacités précédentes même lors du tournage : « Par exemple, nous terminons l’usinage d’un outil d’extrusion à partir d’une pièce brute de 1 500 kg en six heures environ, avec une qualité de surface à la finition de Ra = 0,4 μm. » Un transporteur de copeaux à bande articulée avec une hauteur de déchargement de 1 500 mm évacue les copeaux (jusqu’à 50 pour cent du poids de la pièce brute) dans un grand bac.

La stabilité dimensionnelle est également bonne. « En moyenne, nous avons besoin d’une précision de 5/100 mm. Pour les pièces délicates, une précision de 15 μm est nécessaire », explique Auke Sjoerd Tolsma. « Avec notre Heckert-BAZ, nous sommes en mesure de maintenir ces tolérances de diamètre à une longueur de tournage de 600 à 800 mm. Nous procédons à la vérification avec un cycle de mesure que nous avons développé en collaboration avec Heckert pour corriger l’usure d’outil qui apparaît. Ainsi, la machine maintient les dimensions requises même dans notre local non climatisé, dans lequel des fl uctuations de température se manifestent. »

Des perspectives prometteuses

Après les succès obtenus avec l’usinage complet d’outils d’extrusion, Romit élargit le champ d’application du centre de fraisage et de tournage. Depuis lors, ils ont fraisé des pièces de contour pour la fabrication de moules. De plus, le HEC 800 HV MT est également destiné aux pièces détachées de compresseur. Enfin, les responsables ont d’abord prévu une mise sous tension de 100 heures par semaine.

Pour augmenter la rentabilité de la production, Romit investit dans un nouveau système CAM, qui contrôle le fraisage et le tournage de la même façon et qui est capable de reproduire et d’optimiser des processus complets. Le système d’automatisation prévu et d’autres machines vont suivre, en commençant probablement par un centre d’usinage à cinq axes légèrement plus petit. Les plans sont déjà dans les tiroirs.

Conclusion

Grâce au nouveau centre de fraisage et de tournage HEC 800 HV MT, l’entreprise Romit a augmenté sa rentabilité durablement. Les temps d’usinage ont diminué de 65 pour cent. Les durées de changement de machine précédentes ont complètement disparu. La qualité et la fiabilité de la machine allègent le travail des collaborateurs. L’intégration dans un système d’automatisation complet est déjà préparée.

Auke Sjoerd Tolsma

« Le HEC 800 HV MT nous a permis de réaliser l’usinage précédemment exécuté sur deux machines différentes en deux opérations de serrage, sur une seule machine en production intégrale. Selon la taille du composant, nous économisons 30 à 65 pour cent du temps d’usinage total. »

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