Que ce soit Holmes et Watson ou Batman et Robin : ces duos se complètent par leurs
différentes compétences et caractéristiques de caractère et sont donc particulièrement réussis et appréciés. « Il en va de même pour les deux matériaux céramique et acier pour la fabrication de moules, sauf que ce duo dynamique reste encore plutôt un secret bien gardé par rapport à ses modèles populaires ! », sourit Stephen Rapp, chef de produit chez ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH. « Et c'est ce que nous souhaitons - la BCE Special Ceramics GmbH, la KRAMSKI GmbH et ZECHA - changer dans un projet commun, car nous voyons le potentiel avec lequel la fabrication de moules par injection et l'ensemble de l'industrie pourraient bénéficier d'une plus grande utilisation de la céramique ! »
KRAMSKI GmbH - Haute technologie de la ville de l'or
La KRAMSKI GmbH à Pforzheim est un fournisseur de solutions global pour la technologie de découpe et la technologie d'injection plastique technologiquement exigeantes avec environ 700 employés dans le monde. L'entreprise contribue de manière essentielle à la rentabilité de ses clients en mettant l'accent sur la précision et le conseil personnalisé. Grâce à l'évolution constante des produits et de la technologie des outils, KRAMSKI répond aux défis de demain avec son atelier d'outillage hautement moderne.
Les domaines d'activité comprennent l'industrie de la mobilité, l'électronique de puissance, la technologie médicale, les télécommunications, la technologie de l'énergie et de l'environnement ainsi que diverses applications industrielles. Jörg Carle, directeur technique de KRAMSKI GmbH : « Nous produisons environ trois milliards de pièces par an avec une précision maximale, principalement des connecteurs pour l'industrie automobile, mais aussi des pièces très petites et délicates pour les appareils auditifs ou les appareils de mesure de la glycémie et similaires dans le domaine médical. »
La céramique n'est pas un matériau inconnu chez KRAMSKI, au contraire. « Entre autres pour les moules d'injection, où par exemple les adhérences de matériau peuvent devenir un problème, nous faisons appel à des revêtements en céramique. C'est pourquoi nous espérons, lors des essais communs avec BCE et ZECHA, pouvoir à long terme recourir directement à des inserts en céramique et ainsi économiser le processus de revêtement », révèle Jörg Carle.
Bien sûr, l'usure est également un grand sujet dans la fabrication de moules - surtout lors de l'utilisation de plastiques renforcés de fibres de verre. « Même si nous travaillons avec des aciers dans la plage de > 54 HRC, il y a souvent une usure énorme au niveau des points d'injection. Cela entraîne la formation de bavures sur la pièce, qui doivent absolument être évitées, d'autant plus qu'elles peuvent finalement conduire à des entretiens excessifs des outils. Pour l'outil à 16 cavités que nous souhaitons optimiser dans le projet actuel, nous prévoyons d'exécuter une cavité en céramique et de réaliser des essais », explique Jörg Carle. Et un expert en céramique comme la BCE Special Ceramics GmbH est le partenaire idéal.
BCE, les experts en céramique technique
La BCE Special Ceramics GmbH est située à Mannheim et est spécialisée dans la fabrication de céramique technique. Elle fabrique exclusivement des pièces complexes, souvent sur mesure, à partir de céramiques haute performance - même en petites quantités. L'entreprise a été fondée en 1986 par Hermann Bertsch, elle est donc active sur le marché depuis près de quatre décennies et s'est développée en une entreprise solide de taille intermédiaire avec environ 30 employés aujourd'hui. BCE dispose de technologies modernes de fabrication et de mesure et est certifiée selon la norme DIN ISO 9001:2015 en vigueur depuis 2001.
Les céramiques oxydes, telles que l'alumine (Al2O3) et le zirconium (ZrO2), ainsi que leurs oxydes mixtes ATZ (alumine renforcée de zirconium) et ZTA (zirconium renforcé d'alumine) sont traitées. Le choix du matériau approprié en fonction de l'application spécifique du client et des possibilités de fabrication est un élément essentiel du conseil. « Chez nous, nous ne fabriquons pas aveuglément selon le dessin du client, mais nous remettons en question ce que la pièce doit pouvoir faire chez le client et surtout, quelles conditions y prévalent. À cet égard, la géométrie de la demande est d'abord vérifiée et évaluée pour déterminer s'il est même judicieux de fabriquer la pièce en céramique. Le cas échéant, nous retravaillons la géométrie avec le client et proposons finalement la céramique appropriée. Car le groupe de matériaux 'céramique' est tout aussi varié que les plastiques ou les métaux. Nous, chez BCE, pouvons choisir parmi environ 20 types ou qualités de céramique », explique Torsten Prescher, technicien d'application chez BCE Special Ceramics GmbH. De plus, l'entreprise a établi depuis plus de 10 ans une pleine compétence en céramique au niveau de la direction avec un total de trois ingénieurs en matériaux diplômés, tous issus des domaines de la céramique ou de la métallurgie.
Série MARLIN 3D Laser – Usinage de matériaux ultradurs
Spécialement pour des applications exigeantes dans le traitement de céramique frittée et de carbure, la ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH a développé le MARLIN 3D. Grâce à la technologie laser de pointe, des matériaux de coupe très durs comme le PKD et le CVD sont dotés de géométries d'outils jusqu'alors irréalisables. En utilisant des lasers, ces géométries peuvent être conçues de manière encore plus délicate, précise et complexe. En ajustant la géométrie de manière extrêmement précise, une plus grande efficacité est obtenue, ce qui se reflète dans une excellente formation des arêtes, des dimensions et des formes précises ainsi qu'une qualité de surface exceptionnelle de la pièce. Ainsi, des fraises torus de 6 mm de diamètre et avec 42 arêtes peuvent être mises en œuvre dans la série de lasers MARLIN 3D et ne sont qu'un exemple des possibilités presque infinies offertes par la technologie laser.
« Avec nos fraises MARLIN 3D, certains avantages se présentent également pour l'industrie de la céramique : le traitement n'est plus limité au meulage. Au contraire, nous pouvons désormais obtenir des surfaces brillantes ou des contours délicats dans la plage des micromètres grâce à un traitement fraisant », déclare Stephen Rapp. Ce qui est particulièrement intéressant dans un tel projet, c'est que l'on voit les outils dans le cas d'application concret et que cela permet de réaliser des choses qui apportent des avantages considérables au client - comme par exemple des durées de vie plus longues mais peut-être aussi des temps de cycle réduits grâce à un refroidissement plus rapide de l'outil d'injection.
« Ce que j'ai vu jusqu'à présent des fraiseuses 3D MARLIN est impressionnant et élève le traitement de la céramique à un nouveau niveau. Comme la majorité des types de céramique ne sont pas conducteurs et donc non usinables par érosion, le traitement par fraisage dans l'état fritté représente un énorme progrès et ouvre de nouveaux marchés, comme par exemple les applications dans la construction de moules. Nous devons repenser complètement, passer du meulage avec des disques diamantés à la technique de fraisage avec des arêtes définies, et en ce qui concerne les paramètres d'usinage, nous devons encore nous y plonger - mais j'ai de grands espoirs dans la performance des outils 3D MARLIN de ZECHA », déclare Torsten Prescher. Jörg Carle voit également l'utilisation des outils ZECHA comme un grand avantage : « Lorsque nous usinons avec une précision de surface de haute qualité sur la fraiseuse, nous pouvons déjà économiser beaucoup de temps et finalement d'argent lors de la fabrication des inserts de moules ! »
Exploiter davantage de potentiel dans la construction de moules
Les trois partenaires du projet sont convaincus : La construction de moules offre encore beaucoup plus de potentiel que l'utilisation unique d'aciers ne le laisse supposer. Grâce à l'utilisation ciblée d'éléments en céramique, les temps de service et la sécurité des processus peuvent être élevés à un nouveau niveau, ce qui conduit à un avantage clair en matière de connaissances et à une efficacité accrue. « Nous sommes impatients de voir le développement de ce projet et sommes sûrs qu'il nous montrera une nouvelle voie pour amener la construction de moules moderne à la prochaine étape d'évolution », expliquent les partenaires à l'unisson. Ils espèrent ainsi avoir terminé le projet avec succès début 2025 et pouvoir ensuite faire un rapport détaillé sur les détails et les progrès. « Dès que nous aurons achevé le projet, nous partagerons bien sûr nos résultats avec le public - car nous sommes plus qu'un peu fiers de notre idée et de sa mise en œuvre », donne Stephen Rapp un aperçu enthousiaste.
Contact :
