Pour un grand composant de refroidissement en acier outil, le sous-traitant Lehner devait réaliser des perçages traversants de plus de 700 millimètres de long – soit 30 pièces par composant. La solution : le foret à tête interchangeable SUMOGUN d'ISCAR et une stratégie audacieuse garantissent un processus sûr et économique, une productivité élevée et des temps de traitement courts.
Fondée en 1968, la Ludwig Lehner GmbH à Zweibrücken est un sous-traitant comptant environ 50 employés. Les clients proviennent presque de tous les secteurs industriels et apprécient la qualité, la flexibilité et la fiabilité de cette entreprise familiale. « Nous usinons tout ce dont nos partenaires commerciaux ont besoin et nous n'avons pas de réticences à travailler avec de nouveaux matériaux ou processus », déclare Nicolas Heinrich, assistant de la direction chez Ludwig Lehner GmbH.
L'entreprise travaille l'aluminium, la fonte, tous types d'acier, l'Inconel et le titane. La taille typique des séries varie d'une pièce à un maximum de 50 pièces. « Le spectre va de pièces de la taille d'une boîte à chaussures à des composants de 40 tonnes », précise Heinrich. « Notre spécialité est l'usinage de composants avec des exigences complexes – de manière très précise et souvent dans des délais très courts. »
Ces caractéristiques s'appliquent également à un composant de refroidissement pour un client du secteur général de la machine. Dans des pièces en acier outil de 600 x 700 x 800 millimètres et pesant environ 800 kilogrammes, 30 canaux de refroidissement devaient être intégrés pendant le traitement – chacun mesurant 720 millimètres de long et ayant un diamètre de 15 millimètres. « Dans cette forme, c'était d'abord un projet unique avec 25 pièces à usiner », précise Heinrich. « Cependant, nous avons ce type de pièces avec une belle régularité sur la machine. » C'est pourquoi il a cherché un concept flexible qui permettrait un processus sûr et économique et qui pourrait être facilement transféré à des projets similaires. Lehner avait déjà travaillé avec succès sur des perçages plus courts avec un foret à tête interchangeable SUMOGUN d'ISCAR. Heinrich savait qu'il existait un outil pour des profondeurs de perçage plus importantes. Il a donc appelé Thomas Baumann, conseiller et vente chez ISCAR, avec qui il collabore de manière fiable depuis de nombreuses années, et a exposé la tâche.
Système de perçage modulaire de 400 millimètres de long
Avec l'ingénieur d'application Erik Eckes et Patrick Muller, responsable produit perçage, Baumann a examiné le cas et présenté un outil approprié : le SUMOGUN d'ISCAR avec un diamètre de 15 millimètres et une longueur de 400 millimètres. « Le SUMOGUN est un foret à profondeur modulaire avec des diamètres allant de dix à 25 millimètres pour des perçages profonds jusqu'à 400 millimètres en version pleine matière avec des têtes de perçage interchangeables et des manchons de serrage », explique Patrick Muller. Cet outil utilise un corps de foret en acier solide. Grâce à sa conception robuste, l'outil offre d'excellentes performances même avec des matériaux ayant une résistance à la traction supérieure à 1 000 newtons par millimètre carré et peut transmettre de grandes forces de torsion même à des vitesses de coupe élevées.
Le corps du foret dispose de deux rainures de serrage droites pour une évacuation idéale des copeaux ainsi que d'une alimentation en liquide de refroidissement interne qui agit directement dans la zone de coupe. Les utilisateurs bénéficient d'une large gamme de têtes et de corps de forets, ce qui en résulte en flexibilité. Les forets à profondeur peuvent être équipés de différentes têtes de perçage standard SUMOCHAM. L'utilisateur peut ainsi adapter les outils à ses exigences et utiliser différentes géométries de tête de perçage optimisées pour les matériaux. Le changement de tête de perçage se fait avec le corps de foret en place.
Ainsi, il n'y a pratiquement aucun temps de préparation. La prise des manchons de serrage est également conçue de manière modulaire : via une interface filetée, les utilisateurs peuvent les échanger rapidement et facilement. Le filetage fin spécial et l'alignement axial dans l'interface garantissent des valeurs de rondité optimales.
Aborder la tâche de deux côtés
En collaboration avec Nicolas Heinrich, le trio d'ISCAR a élaboré un processus approprié. « Nous avons décidé d'aborder le problème, pour ainsi dire, de deux côtés », déclare Eckes. Pour atteindre la profondeur de perçage visée, 30 trous de 360 millimètres de profondeur devaient être percés de chaque côté, se rejoignant au milieu du composant. « Comme dans le tunnel », plaisante l'ingénieur d'application. « Il est très important ici d'avoir de la précision et le moins de déviation possible, afin que les perçages se rejoignent proprement. » L'équipe a garanti cela par un perçage pilote avec un SUMOGUN en 3xD. La puissance machine nécessaire, le chemin de déplacement correspondant et la pression de liquide de refroidissement requise pour le perçage vertical profond ont été fournis par la Hermle C62. « Avec une version spéciale de 800 millimètres du SUMOGUN, nous aurions pu atteindre la profondeur totale d'un côté. Cependant, le chemin de déplacement nécessaire et l'évacuation des copeaux difficile à cette profondeur ont joué contre cela », déclare Muller.
Un essai chez Lehner devait montrer si l'idée était praticable. « Cela s'est très bien passé dès le début. Nous avons juste ajusté un peu les valeurs de coupe – et bingo », se réjouit Heinrich. « Les perçages sont excellents, et la déviation de moins d'un millimètre sur le perçage de 360 millimètres convient pour le transport du liquide de refroidissement. Le processus est absolument fiable – même le passage souvent problématique dans le perçage opposé ne pose pas de problème au SUMOGUN. »
Temps de traitement courts et durabilité
Grâce à une vitesse de coupe de 65 mètres par minute et une avance de 0,16 millimètre par tour, Lehner n'a besoin que de 103 minutes par pièce. « Nous pouvons traiter deux composants complets avant de changer la tête de perçage pour des raisons de sécurité après 120 perçages », dit Baumann. « Ici, le changement rapide et facile de la tête de perçage est un très grand avantage. L'opérateur dévisse simplement l'ancienne tête de perçage et insère la nouvelle. » Comme le corps de perçage reste dans la machine, il peut ensuite continuer à travailler immédiatement sans avoir à se recalibrer. « Cela réduit presque le temps de préparation à zéro, changer simplement la tête relativement petite permet également d'économiser des matières premières et est aussi moins coûteux », souligne Muller. « Lehner va même plus loin en matière de durabilité et utilise les têtes échangées pour d'autres applications – par exemple pour des perçages pilotes. »
Nicolas Heinrich est très satisfait de la solution en particulier et de la collaboration avec ISCAR en général. « ISCAR est toujours là quand nous avons besoin de soutien, que ce soit lorsque des solutions connues atteignent leurs limites ou lorsque nous empruntons de nouveaux chemins. »
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