L'industrie des semi-conducteurs est un secteur en croissance avec ses propres règles. Les pièces parfois très grandes des machines utilisées doivent répondre à des exigences strictes en matière de propreté, d'apparence et de qualité de surface. En collaboration avec OpenMind et le groupe Regofix, ISCAR démontre comment ces exigences peuvent être atteintes lors de la production.
Comment les composants en aluminium parfois volumineux pour les installations de l'industrie des semi-conducteurs sont-ils fabriqués ? Comment les composants peuvent-ils être produits rapidement et économiquement ? Et comment les outils et les stratégies d'usinage peuvent-ils répondre aux exigences élevées de ce secteur en matière de surfaces et de propreté ? ISCAR, avec ses partenaires de projet OpenMind, fabricant de solutions CAD/CAM performantes pour la programmation NC indépendante des machines et des commandes, et le fabricant de mandrins Regofix Group, s'est penché sur ces questions au TechCenter d'Ettlingen. Aux côtés du spécialiste produit d'ISCAR, Thomas Mertel, l'équipe du TechCenter d'ISCAR, Marco Huck et Markus Schmitt, ainsi que Jakob Nordmann d'OpenMind, étaient de la partie. Le groupe motivé a développé ensemble les idées et stratégies nécessaires.
« Maintenant, c'est le TechCenter - également connu comme le 'terrain de jeu pour grands garçons' d'ISCAR - qui nous offre un espace presque illimité pour mettre en œuvre nos idées. Mais il ne s'agissait pas de plaisanteries », déclare Thomas Mertel. « Notre objectif était de créer une valeur ajoutée perceptible pour nos clients lors d'un test pratique. » La difficulté : l'industrie des semi-conducteurs reste très discrète sur les dimensions et les formes des composants de ses installations de production.
Avec tous les outils à disposition sur le bloc d'aluminium
« C'est pourquoi nous avons usiné une pièce exemplaire qui pourrait se trouver dans l'une des installations », explique Mertel et ajoute en souriant : « Nous avons donc simplement fixé un gros bloc d'aluminium sur le centre d'usinage de la série Hermle C 52 U et avons commencé avec tous les outils. » En effet, l'équipe a pu choisir exactement les outils appropriés pour chaque tâche. Au total, 16 outils ISCAR différents et des porte-outils de Regofix étaient sur la liste. Les programmations nécessaires ont été fournies par OpenMind.
Pour l'usinage volumique des surfaces, un fraiseur à plat HELI3MILL de 40 millimètres de diamètre, équipé de huit plaquettes de coupe Trigon à trois arêtes de coupe hélicoïdales, a été utilisé. Pour créer les cavités parfois profondes, l'équipe a utilisé un fraiseur en carbure monobloc (VHM) de 16 millimètres de la série MegaALU d'ISCAR avec une portée de 7xD. Cette famille d'outils a également été utilisée pour l'ébauche et la finition - en tant que système de tête interchangeable MULTIMASTER avec un diamètre de 25 millimètres et une portée de 8xD pour l'ébauche et la finition des surfaces, et en tant que fraise VHM de 8 avec 6xD pour la finition des épaules hautes. Pour la finition, l'équipe a utilisé un système PKD de 100 millimètres de diamètre.
« Les rainures d'étanchéité circulaires avec contour fermé étaient particulièrement passionnantes », déclare le spécialiste produit. Pour garantir la qualité de la surface d'étanchéité, ISCAR ne pouvait pas couper la rainure comme d'habitude avec une fraise. Cela aurait conduit à une structure de surface indésirable au fond de la rainure. Mais l'équipe a trouvé une solution astucieuse : « Au lieu de cela, nous avons utilisé un outil de tournage de notre ligne PICCOCUT pour couper la ligne parallèle au contour », explique Mertel. « Cela a donné d'excellents résultats. »
Potentiel mis en évidence
Ainsi, un bloc avec des longueurs de bord allant jusqu'à 400 millimètres a été progressivement transformé en une pièce finie qui répond à toutes les exigences de l'industrie des semi-conducteurs - fabriquée rapidement et économiquement. « Ce projet exigeant, passionnant et très instructif montre de manière impressionnante ce qui est possible avec les outils ISCAR pour l'industrie des semi-conducteurs », conclut Mertel. « La collaboration a très bien fonctionné et a été très amusante pour tous les participants. »
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