Comment les entreprises de fabrication européennes parviennent-elles à se maintenir dans la concurrence mondiale ? Un moyen particulièrement efficace est le développement et l'application continus de technologies innovantes. Lorsque celles-ci obtiennent également le label « haute technologie », il devient encore plus difficile pour d'autres fabricants de copier ces technologies. Ce progrès doit être acquis et préservé - alors la compétitivité sera également au rendez-vous. Des fournisseurs industriels et des instituts de recherche montrent comment cela fonctionne. Ces accélérateurs d'innovations et bien d'autres seront présents à l'EMO Hannover 2025.
Des outils de précision aux machines-outils haute technologie en passant par l'intégration d'analyses de simulation : le domaine est varié pour acquérir des avantages concurrentiels, comme le montrent les exemples pratiques suivants. Quatre ans de temps de développement vers la coupe haute technologie.
De réels progrès technologiques se manifestent souvent dans l'amélioration de produits déjà éprouvés vers la perfection. Voici un exemple : l'un des plus grands défis dans l'usinage intérieur est - selon le matériau - la formation de longues copeaux. Ceux-ci s'enroulent autour de l'outil, obstruent les perçages ou, dans le pire des cas, entraînent la rupture de l'outil. Une géométrie de copeaux peut remédier à cela. Elle guide et façonne le copeau et le fait se briser. Jusqu'à présent, des géométries de copeaux spécialement laserisées ou meulées étaient utilisées, entraînant des coûts correspondants pour la plaquette de coupe. La Paul Horn GmbH de Tübingen a réussi à développer un outil de tournage universel avec une géométrie de copeaux « frittée ». Grâce à un excellent contrôle des copeaux en utilisation, il offre une grande sécurité de processus. La géométrie peut être utilisée de manière universelle pour différents groupes de matériaux et convient au tournage intérieur, au fraisage, au tournage de copie et au tournage à l'envers. Le directeur général Markus Horn connaît les défis techniques et économiques dans le domaine de l'usinage et se montre donc enthousiaste : « Nous repoussons les limites avec la technologie. Cet outil de précision exploite la technologie actuelle et ne peut être fabriqué qu'avec des esprits brillants. Environ quatre ans de temps de développement avec de nombreuses tâches tant pour le procédé que pour les matériaux ont été nécessaires. En fin de compte, nous avons réussi à résoudre économiquement les problèmes de longs copeaux lors de l'usinage intérieur de petits diamètres de perçage. »
En plus de la géométrie, Horn a également optimisé le brut de la plaquette de coupe grâce à une rigidité accrue et à une zone de coupe encore plus stable. De plus, l'alimentation en refroidissement a été retravaillée. Le large domaine d'application des plaquettes de coupe se reflète également dans la rentabilité : les coûts du nouvel outil sont similaires à ceux des plaquettes de coupe standard sans géométrie. « Ce développement montre comment on peut se démarquer dans la concurrence mondiale tant sur le plan technique qu'économique et tarifaire grâce à la technologie », conclut Matthias Rommel, également directeur général de Horn.
« L'EMO 2025 est pour Horn la plateforme idéale pour présenter nos innovations aux spécialistes de la fabrication internationaux de manière personnelle. »
Table de machine puissante - Usinage complet pour des exigences particulièrement élevées.
Pour les entreprises de fabrication par enlèvement de matière, il devient de plus en plus important de pouvoir fabriquer des pièces en une seule fixation. Par conséquent, des machines puissantes à cinq axes sont demandées, capables d'effectuer diverses tâches de tournage aussi efficacement que des travaux de fraisage. Une tendance qui, selon Dr. Manuel Gerst - directeur de développement chez Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH à Nürtingen - gagne en importance à l'international : « La part de tournage sur nos centres d'usinage équipés en conséquence est déjà d'environ 30 % et sera à l'avenir d'environ 40 %. » Une raison suffisante pour élever la base décisive pour de tels travaux de tournage à un tout nouveau niveau. Grâce à la technologie Mill-Turn-Enforced, les ingénieurs de Nürtingen ont réussi à développer une table de machine entraînée directement, qui présente des performances exceptionnelles et sera bientôt appliquée dans toutes les machines à 5 axes du sud de l'Allemagne. Dans un centre d'usinage Heller (BAZ), elle est déjà utilisée avec succès depuis l'automne 2024. Juste à temps pour l'EMO 2025, une autre machine à 5 axes, y compris la table de machine, sera disponible sur le marché.
Mais que signifient « performances exceptionnelles » ? Le plus grand défi consiste à atteindre à la fois des couples et des vitesses de rotation élevés. « C'est exactement ce que nous avons réussi », déclare Gerst et présente des chiffres : « Nous réalisons avec la nouvelle table jusqu'à 1 250 Newton-mètres et jusqu'à 1 140 tours par minute. Cela nous place environ 20 % au-dessus de ce qui est habituel sur le marché. Les entreprises de fabrication atteignent ainsi des taux d'enlèvement de matière énormes. » Les ingénieurs de Nürtingen ont ajusté de nombreux paramètres pour cela.
Particulièrement important : pour garder la chaleur sous contrôle, un moteur de couple spécialement optimisé est utilisé, qui génère seulement une chaleur minimale. Il en va de même pour le palier. Au total, la gestion de la chaleur sur la table était le levier le plus important pour le succès. Par sécurité, un logiciel calcule en permanence les états de fonctionnement pertinents pour alerter à temps en cas de surcharge extrême.
Usiner également des pièces complexes en une seule fixation.
L'usine de machines Berthold Hermle AG de Gosheim a décidé tôt de participer à nouveau à l'EMO 2025. Plusieurs centres d'usinage à 5 axes seront présentés avec des solutions d'automatisation, tout comme un BAZ à 5 axes en variante Mill/Turn. Sur cette machine Mill/Turn, une pièce est fraisée, tournée, percée, meulée, ébavurée, lissée, abaissée et mesurée - ce qui signifie : ici, 13 procédés hautement productifs pour l'usinage complet de pièces complexes en une seule fixation sont réunis dans une seule pièce. L'utilisateur peut se faire montrer les technologies pertinentes pour lui et les intégrer dans ses stratégies d'usinage.
« Bien sûr, tous les produits présentés concernent les deux thèmes dominants du salon, l'automatisation et la numérisation », déclare le directeur marketing Udo Hipp en regardant vers l'avenir. En particulier, l'automatisation des centres d'usinage, dans laquelle Hermle s'est fait un nom sur le marché avec sa propre filiale depuis plus de 20 ans, est un marché en constante croissance compte tenu de la pénurie actuelle de main-d'œuvre qualifiée. Que ce soit des changeurs de palettes, des systèmes de manipulation ou la « classe royale » des systèmes robotiques adaptés : le fabricant de machines-outils Hermle est disponible pour des conseils, mais aussi pour soutenir les processus. « Nous espérons que l'EMO sera à la hauteur de son titre de salon leader mondial », déclare Udo Hipp, « et attirera de nombreux intéressés internationaux à qui nous pourrons montrer la technologie 'Made in Germany'.
Hermle propose des centres d'usinage 3, 4 et 5 axes d'une précision élevée, ainsi qu'une automatisation et une numérisation complètes pour une utilisation 24 heures sur 24, répondant ainsi aux nouvelles technologies d'usinage. Lors de l'EMO 2025, nous montrerons notre grande compétence en fraisage, perçage et tournage.
La recherche fait le lien entre haute technologie et proximité avec la pratique
Le Prof. Dirk Biermann, directeur de l'institut à l'Université Technique de Dortmund, souligne l'énorme importance d'être technologiquement à jour : « À l'Institut pour l'Usinage ISF, nous recherchons depuis plus de 50 ans sur tous les sujets pertinents de l'usinage. En plus de la recherche fondamentale, des projets de recherche technologique et proches de l'industrie sont traités. » Les trois exemples suivants illustrent la diversité :
Des températures d'outil élevées lors de l'usinage accélèrent l'usure et réduisent la durée de vie des outils. La connaissance des températures peut à la fois améliorer la compréhension du processus et contribuer à la validation des simulations de formation de copeaux. « Nous avons donc développé à l'ISF une méthode innovante qui permet une détermination operando des températures de surface de coupe – c'est-à-dire dans des conditions de fonctionnement », rapporte le directeur de l'institut (Photo 05 -A). « Un autre projet concerne le tournage intérieur, qui est particulièrement réalisable à faible profondeur d'usinage en raison du porte-à-faux des outils. Nous avons donc développé un nouveau système d'outils qui permet de réaliser la contourisation intérieure même dans des perçages profonds. » Ce système est intégré comme un axe supplémentaire dans la machine-outil et dispose d'une tête d'outil à guidage de tige, évitant les vibrations (Photo 05 -B).
« De plus, la prévision basée sur simulation du comportement du processus peut contribuer à établir des configurations de processus optimisées à un stade précoce de la chaîne de valeur », conclut Biermann. « Dans le projet de recherche ‘ClusterSim’, des méthodes d'apprentissage automatique sont développées et appliquées, en collaboration avec le partenaire de projet AG Virtual Machining de l'Université Technique de Dortmund, afin de pouvoir faire des prévisions basées sur des données pour des segments individuels de processus d'usinage complexes (Photo 05 -C). » L'institut de Dortmund exposera en tant que membre de la Société Scientifique pour la Technologie de Production, en collaboration avec d'autres instituts WGP, sur le stand commun « Durabilité » de l'EMO Hannover.
« L'EMO Hannover 2025 est une plateforme unique pour échanger sur ces développements actuels et bien d'autres au niveau des experts », souligne le professeur WGP.
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