Usinage optimal, perçage, décolletage

À Finnentrop, dans le Sauerland, la Wilhelm Drexelius GmbH & Co. KG fabrique environ 2,8 millions de pièces tournées de précision par an. Le tournage, le perçage et le décolletage sont des processus d'usinage qui se déroulent ici en permanence. La INGERSOLL WERKZEUGE GMBH soutient le fabricant dans tous ces domaines avec des outils performants.

13776
Sur une surface de production de 2 100 mètres carrés, 21 tours fonctionnent chez Drexelius dans le Sauerland. Image : Ingersoll

L'entreprise a été fondée en 1965 par Wilhelm Drexelius dans une grange et a été ensuite dirigée par ses deux fils. Faute de succession, les actuels dirigeants Björn Hering et Thomas Gutstein ont pu reprendre l'entreprise en 2008. Tous deux sont des tourneurs qualifiés sans formation commerciale, ce que Björn Hering ne considère pas comme un inconvénient : « Au final, il est le plus important de savoir ce qui se passe dans la production. Être capable de faire fonctionner une machine est plus important que les chiffres. Pour cela, on a ses gens et au fil des ans, on développe un ressenti. » Hering a été le premier apprenti de l'entreprise et est aujourd'hui le chef de son ancien formateur.

Drexelius travaille essentiellement à partir de barres. En plus du tournage et du décolletage, des opérations de perçage sont également nécessaires pour certaines pièces. Image : Ingersoll

Actuellement, Drexelius compte au total 35 employés. Pendant de nombreuses années, les deux dirigeants ont également travaillé dans la production. Aujourd'hui, Hering est presque exclusivement au bureau, en raison de la croissance de l'entreprise. Gutstein partage son temps entre la production et le travail de bureau. L'atelier de tournage dispose de 21 machines sur une surface de production de 2 100 mètres carrés, principalement du fabricant Nakamura. Toutes sont équipées d'un mandrin principal, d'un mandrin secondaire et d'un axe Y, et disposent de deux ou trois tourelles.

Cet équipement permet à Drexelius de réaliser l'usinage complet de toutes les pièces sur une machine. Des pièces sont fabriquées à partir de barres avec un diamètre allant de 8 à 100 mm, les machines sont toutes équipées de chargeurs de barres.
Les tailles de lot typiques se situent entre 100 et 10 000 pièces, le fabricant veille à toujours avoir une certaine proportion de grandes séries en cours. « Si nous fabriquions seulement 100 pièces sur 21 machines, nous ne pourrions plus suivre avec la programmation et le réglage », déclare Björn Hering. Auparavant, l'entreprise était également fortement impliquée dans la fabrication de prototypes et de pièces modèles. Drexelius s'est progressivement éloigné de cela, car il est devenu de plus en plus difficile de gérer les efforts organisationnels croissants pour l'assurance qualité, les rapports d'essai et la documentation. Économiquement, cela n'était plus raisonnablement réalisable, selon l'entreprise.

Pièces en acier pour un large éventail de clients

Le système de décolletage WinCut d'INGERSOLL a convaincu les réglages chez Drexelius par sa solidité, ce qui a permis d'atteindre des valeurs de coupe plus élevées. Image : Ingersoll

Un point fort des matériaux traités est l'acier inoxydable, mais à Finnentrop, des pièces en d'autres aciers, tels que des aciers automatiques, de service et de construction ainsi que des alliages d'aluminium, sont également fabriquées. « Pour un salon de coiffure, nous avons même tourné des rouleaux à cheveux en bois », raconte Thomas Gutstein en souriant. Drexelius a un large éventail de clients. Une grande part est constituée de fabricants de sanitaires et de robinetterie, mais les secteurs de l'agriculture, de la technique de mesure et de régulation, de la construction mécanique et de la technologie médicale sont également desservis.

L'entreprise a délibérément choisi de ne pas s'engager dans l'industrie automobile. Cependant, une exception a eu lieu en 2021, lorsque Drexelius a repris une commande d'un autre atelier de tournage qui avait des problèmes pour produire une pièce tournante en acier inoxydable pour un moteur dans la qualité demandée et les quantités requises. Avec les outils disponibles, cela ne s'est pas bien passé non plus chez Drexelius. La durée de vie des plaquettes initialement utilisées laissait à désirer, la qualité de surface n'était pas satisfaisante et des bavures apparaissaient sur la pièce tournante.

« INGERSOLL s'en sort mieux ! » a déclaré Kevin Richstein, conseiller technique chez INGERSOLL - Le QuadTwist d'INGERSOLL est un foret à plaquettes amovibles avec un système de cassette, dont le diamètre peut être ajusté. Image : Ingersoll

Cherchant de l'aide, ils se sont tournés vers INGERSOLL et ont rapidement obtenu une solution. Avec la plaquette de coupe DCMT 11T308 MT TT8020 du portefeuille du fabricant d'outils, l'utilisateur a immédiatement atteint la qualité et la productivité souhaitées. « Ces plaquettes fonctionnent », était le retour de la production. Comme ils étaient très satisfaits des plaquettes de coupe, celles-ci ont été utilisées à plusieurs reprises comme solution aux problèmes, et peu à peu d'autres outils d'INGERSOLL ont été intégrés dans la production, y compris des plaquettes filetées, des forets et des outils de décolletage.

De longues chips de perçage remplissaient rapidement les conteneurs à copeaux. Image : Ingersoll

« L'utilisation de nouveaux outils dépend de l'acceptation par les employés », sait Björn Hering. Mais ici, l'idée d'essayer d'autres produits d'INGERSOLL est venue du personnel, qui était très impressionné par le fonctionnement silencieux des outils INGERSOLL. Le fait que les employés souhaitent avoir les meilleurs outils disponibles sur le marché est tout à fait dans l'intérêt de la direction, qui garde un œil sur l'aspect économique. Si les outils ne fonctionnent pas bien, cela entraîne souvent une forte usure des plaquettes ou la qualité de surface requise n'est pas réalisable de manière fiable. Cela crée également des perturbations dans les processus lorsque les employés doivent constamment essayer de nouveaux paramètres pour obtenir des résultats à peu près satisfaisants.

Longs copeaux lors du perçage

Lors d'une visite d'usine, Kevin Richstein, conseiller technique chez INGERSOLL, a jeté un coup d'œil dans les conteneurs des machines et a découvert de très longs copeaux de perçage en spirale. Ils se forment lors du perçage dans des matériaux à longue puce comme S355 ou C15 et étaient depuis longtemps un problème pour Drexelius. Le fait que les employés doivent vider les conteneurs à copeaux toutes les demi-heures est encore le moindre des problèmes. De longs copeaux emmêlés compromettent également la sécurité du processus, peuvent causer des problèmes lors du transfert ou rayer des pièces. Analyse de Richstein : « INGERSOLL s'en sort mieux ! »

Problème résolu : Le QuadTwist d'INGERSOLL a permis d'obtenir une bonne rupture de copeaux et donc des copeaux de perçage plus courts. Image : Ingersoll

Avec le QuadTwist, il a introduit un foret à plaquettes interchangeables pour les grands diamètres requis chez Drexelius. Le foret est un outil à cassette qui non seulement réalise le diamètre actuellement nécessaire de 63 mm, mais peut également être ajusté dans la plage de 61 à 65 mm. Cela offre à l'utilisateur de la flexibilité et lui permet d'effectuer d'autres perçages si nécessaire, sans avoir à acquérir un nouvel outil. Un premier test avec des plaquettes de coupe standard n'a pas encore donné le résultat escompté, car les machines chez Drexelius se sont révélées pas assez puissantes et n'ont donc pas pu être exploitées dans la plage de performance optimale. INGERSOLL a cependant été en mesure d'apporter une solution et a introduit la variante PS de sa plaquette, qui est équipée d'un déformateur de copeaux spécial. Ainsi, le QuadTwist est effectivement devenu une solution aux problèmes et a convaincu les installateurs par une très bonne rupture des copeaux et de longues durées de vie.

Détourage stable et rapide

À Finnentrop, dans le Sauerland, la Wilhelm Drexelius GmbH & Co. KG fabrique environ 2,8 millions de pièces tournées de précision par an. Un petit échantillon des pièces tournées fabriquées chez Drexelius à Finnentrop. (Image : Drexelius)

Après que le problème des copeaux a été résolu lors du perçage, Kevin Richstein a été alerté sur un autre défi : le détourage de pièces. Surtout pour les grands diamètres, il y avait toujours des déviations. Plus l'outil de détourage s'approchait du centre, plus il devenait difficile de travailler proprement. Richstein a confié à Drexelius le système de détourage WinCut d'INGERSOLL. En production, il a été testé immédiatement avec une pièce problématique, un capuchon en acier S355, qui devait être découpé de 90 mm de diamètre à 0. Un retour positif a été immédiatement donné au fabricant d'outils, comme le rapporte Thomas Gutstein : « Le système WinCut nous a convaincus par sa grande stabilité et sa fiabilité. Les pièces sont maintenant découpées de manière absolument droite. De plus, nous pouvons utiliser des valeurs de coupe plus élevées. »

Ont pu optimiser différents processus ensemble (de g. à d.) : Tim Schiller (installateur Drexelius), Alexander Wolf (responsable de production Drexelius), Björn Hering (directeur général Drexelius) et Kevin Richstein (conseiller technique INGERSOLL). Image : Ingersoll

Le gain de vitesse est considérable. Pour le capuchon, par exemple, le temps de traitement a été réduit de 40 à 20 secondes. Le système WinCut est complètement différent d'un outil de détourage conventionnel, comme celui utilisé auparavant chez Drexelius. Alors qu'un outil standard est généralement simplement serré, ici, l'insert de coupe triangulaire est solidement vissé au support et ne peut pas être poussé. Le refroidissement efficace du système de détourage a été rendu possible grâce à l'impression 3D. Grâce à des canaux de refroidissement enroulés à l'intérieur, le jet de refroidissement arrive par le haut et par le bas sur la lame et assure un contrôle optimal des copeaux et une durée de vie plus longue.

Drexelius a acquis le système en deux tailles pour des diamètres allant jusqu'à 80 mm et jusqu'à 120 mm. À l'exception des très petites pièces, il est désormais utilisé pour tous les processus de détourage. Selon l'application, les opérateurs utilisent des plaquettes de coupe dans les versions SFJ3 ou SFC3, qui sont équipées de différents déformateurs de copeaux. Avec le service d'INGERSOLL, on est très satisfait à Finnentrop, en mettant surtout en avant les temps de réaction rapides.

Contact :

www.ingersoll-imc.de