Les chiffres de production pour les véhicules à moteur à combustion sont en baisse, mais avec environ 75 millions de voitures construites chaque année, ils restent à un niveau très élevé. Une raison suffisante pour l'industrie de continuer à rechercher des possibilités d'optimisation pour la production en série. MAPAL soutient cela avec de nouvelles solutions d'outils pour les moteurs à combustion modernes et hybrides.
L'industrie automobile se concentre toujours sur des temps de cycle plus rapides et des coûts par pièce plus bas. Avec deux exemples de fabrication de vilebrequins et de traitement des sièges de soupapes, MAPAL montre comment cela peut être réalisé grâce à la combinaison d'étapes de traitement et de technologies d'outils innovantes.
Solution One-Shot pour percer et ébavurer
Le désir d'économiser du poids pour réduire la masse en mouvement et économiser du carburant ne fait pas exception pour un composant classique comme le vilebrequin. Pour enlever du matériau, un perçage central de décharge traverse l'ensemble du composant. En raison de la forme du vilebrequin, le traitement par enlèvement de matière entraîne des entrées et sorties répétées de l'outil dans le matériau. Le nombre de ces passages dépend du nombre de cylindres du moteur.
La longueur du foret dépend également de cela. Pour pouvoir traiter l'ensemble du vilebrequin en une seule passe, des outils d'une longueur comprise entre 600 et 800 mm sont nécessaires. MAPAL réalise cela avec un système modulaire. Le corps du foret est un porte-outil à tête interchangeable spécial avec interface TTS (Torque Transfer System), garantissant une connexion extrêmement stable. L'interface MAPAL se caractérise par un transfert de couple optimal ainsi que par une grande précision de changement et de rondité. Pour la longueur d'outil souhaitée, le porte-outil est vissé sur une extension.
La tête de perçage interchangeable TTD à l'extrémité est disponible dans différentes géométries en fonction de la puissance de la machine.
Un défi lors du traitement est les bavures qui se forment lors de l'entrée et de la sortie du foret dans le métal. Auparavant, ces bavures étaient enlevées dans une opération séparée. MAPAL propose désormais une solution One-Shot pour percer et ébavurer simultanément. Cela est rendu possible par un outil combiné modulaire, dans lequel une arête de coupe supplémentaire est intégrée dans le chanfrein derrière la tête de perçage. Ce module SNAP18 est un système d'ébavurage miniaturisé, conçu sur mesure par HEULE Precision Tools.
Pour un ébavurage sûr en avant et en arrière, un petit ressort fait sortir la coupe et garantit que le diamètre pré-percé est chanfreiné avec une précision au dixième et n'est pas endommagé par l'ébavurage.
Avec cette solution d'outil, l'utilisateur économise une étape de travail et donc un emplacement d'outil dans le magasin. Le temps de cycle est réduit.
Douze arêtes de coupe pour les sièges de soupapes
Pour réduire les coûts lors du traitement de finition des sièges de soupapes, MAPAL a développé un nouvel insert de coupe HNHX innovant. Comme le modèle précédent, le HNHX est hexagonal, mais il dispose de douze arêtes de coupe utilisables au lieu des six précédentes. La position d'installation négative permet de retourner cet nouvel insert de coupe. Un étoile de serrage modifiée assure un maximum de prise de force et un positionnement précis dans le siège de l'insert. Pour la finition de l'anneau de siège de soupape, un usinage très précis est nécessaire tant en ce qui concerne les tolérances spécifiées que la qualité de surface. Avec le HNHX, des valeurs de surface inférieures à Ra 2,0 sont atteintes.
MAPAL recommande un outil combiné pour le traitement du siège de soupape et du guide de soupape. En une seule opération, l'outil usinera d'abord le guide de soupape et enfin le siège de soupape avec l'insert HNHX.
Augmentation supplémentaire de l'efficacité possible pour les grands sièges de soupapes
Selon la conception du siège de soupape, les inserts HNHX peuvent également être utilisés bien plus de douze fois. Là où cela est constructivement possible, par exemple pour les grands sièges de soupapes dans le secteur des camions, chacune de ces arêtes peut être utilisée deux fois, rendant 24 arêtes de coupe utilisables. Cela se fait en retirant l'arête à la fin de sa durée de vie et en la réinsérant dans une autre position angulaire. Les arêtes de coupe utilisées sont facilement identifiables pour l'utilisateur grâce à un revêtement approprié.
Cela permet un repositionnement simple dans un autre siège d'insert et de continuer à travailler avec une zone encore inutilisée de l'arête de coupe.
Un doublement du nombre d'arêtes de coupe a un impact direct sur les coûts de production pour les utilisateurs : le coût par pièce est ainsi réduit de moitié. De plus, un gain de durée de vie est réalisé grâce à l'utilisation de matériaux de coupe PcBN haute performance, développés au sein du groupe MAPAL. Les matériaux de coupe sont adaptés aux développements de l'industrie visant à rendre les sièges de soupapes encore plus résistants à l'usure grâce à l'utilisation de nouveaux matériaux. Le système de serrage robuste entraîne une prise de force maximale et donc une distribution homogène de la force dans le siège de l'insert.
Le développement des moteurs à combustion se poursuit malgré la tendance claire vers la mobilité électrique. Pas seulement pour être utilisés dans les véhicules hybrides modernes. En tant que partenaire technologique, MAPAL est aux côtés de ses clients et contribuera dans les années à venir à optimiser leur production.
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