Engrenage précis pour le refroidissement ciblé

Dans le développement et la fabrication de pièces de précision de haute qualité, Asch & Sebert s'appuie sur des outils de précision de Paul Horn GmbH

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Source : HORN/Sauermann

Les opérateurs de machines connaissent le problème : lors du fraisage, passer d'un outil court à un long nécessite d'ajuster l'alimentation en liquide de refroidissement. En particulier, lorsque l'alimentation en liquide de refroidissement interne n'est pas disponible, cela entraîne un effort d'ajustement important pour garantir la sécurité du processus. L'entreprise Asch & Sebert a pris ce problème à bras-le-corps et a développé un anneau de liquide de refroidissement dont les buses s'ajustent automatiquement à la longueur de l'outil. Pour la fabrication de ce système breveté, le propriétaire Gerald Sebert s'appuie sur des outils de précision de Paul Horn GmbH. « Pour le fraisage des engrenages, nous ne pouvons pas nous passer des outils Horn », déclare Sebert.

Grâce à la tige en carbure plein amortissant les vibrations, il n'y a pas de problèmes de vibrations de l'outil malgré la longue saillie. Source : HORN/Sauermann

Le coup d'envoi du développement des anneaux de liquide de refroidissement a été donné durant l'année économique difficile de 2009. En raison de la mauvaise situation des commandes à l'échelle mondiale, l'idée de lancer un produit propre a émergé chez Asch & Sebert. Comme dans de nombreuses fabrications, le problème de l'alimentation en liquide de refroidissement pour des outils de longueurs différentes s'est également posé dans leur propre production. « Nous avons voulu agir ici et avons commencé le développement de l'anneau de liquide de refroidissement réglable automatiquement », explique Sebert. Après quelques prototypes, le système a été mis en service sur leurs propres machines pour un test à long terme. « Le développement est une chose, la vente en est une autre. Nous avons consacré beaucoup de temps aux recherches de brevets. Nous avons recherché jusqu'aux années 30 pour voir si notre idée enfreignait des brevets », raconte Sebert. En 2015, il était enfin temps : Sebert a déposé le brevet pour le système.

Succès et revers

Le système de fraisage circulaire se révèle être une solution aux problèmes dans de nombreuses variantes standard, ainsi que dans des formes spéciales pour d'autres processus de fraisage. Source : HORN/Sauermann

« Nous sommes absolument convaincus par le système, mais il a été difficile de commercialiser l'anneau de liquide de refroidissement sans un budget marketing adéquat », déclare Sebert. Le directeur général a pris contact avec différents fabricants de machines. « Un grand constructeur de machines nous a promis une coopération étendue, mais après plusieurs années de travail de développement, il a coupé les ponts du jour au lendemain. Cela a été un revers difficile après les coûts de développement élevés », raconte Sebert.

Mais l'inventeur n'a pas abandonné et a approfondi les discussions avec d'autres entreprises de construction de machines. Avec succès : Sebert a convaincu plusieurs entreprises connues de son développement, de sorte que celui-ci est désormais utilisé sur de nombreux centres d'usinage. Fanuc a déjà développé une application pour le système de liquide de refroidissement qui contrôle automatiquement la position des buses de liquide de refroidissement en fonction des données d'outil saisies.

La qualité de l'engrenage joue un rôle important pour ce composant central. Source : HORN/Sauermann

La production des composants mécaniques des anneaux de liquide de refroidissement se fait dans leur propre fabrication. Le mouvement des buses de liquide de refroidissement est contrôlé par une mécanique régulée par un réducteur. Pour le fraisage de l'engrenage avec un module de 1, Sebert et son équipe d'usinage expérimentée misent sur le système de fraisage circulaire de Horn. « Dès le départ, nous avons misé sur les systèmes Horn. Nous avons également examiné de nombreux outils de différents fabricants d'outils, mais aucun système de fraisage ne nous a offert la flexibilité des fraiseuses Horn. Nous travaillons avec des saillies d'outils parfois très longues et c'est là que le bon se distingue du mauvais », explique Sebert.

Fraiseur d'engrenages circulaires en action

Le système de fraisage circulaire Horn 613 est utilisé. Le profil spécial des six dents de l'outil correspond au profil souhaité des flancs dentaires de la pièce. La portée de l'outil est longue en raison des conditions. Grâce au corps en carbure plein amortissant les vibrations, il n'y a pas de problèmes de vibrations de l'outil. L'interface précise entre le support et la plaquette de coupe permet un fonctionnement rond et plan de précision micrométrique de la plaquette lors du changement. Le dégrossissage et le finissage se font avec le même outil.

Asch & Sebert a développé un anneau de liquide de refroidissement dont les buses s'ajustent automatiquement à la longueur de l'outil. Source : HORN/Sauermann

Avec plusieurs passes, l'outil fraise les dents individuelles dans la pièce. Les coupes de dégrossissage ont une profondeur de ap = 0,2 mm et sont usinées avec une vitesse de coupe de vc = 100 m/min. La mesure de finition est de 0,1 mm. La passe de finition pour le dernier dixième jusqu'à la dimension finale est réalisée par l'outil avec une vitesse de coupe de vc = 100 m/min. La direction de fraisage se fait en opposition. Les outils Horn présentent, malgré la forte pression de coupe due aux six dents, une grande stabilité. Les six dents offrent une grande performance de fraisage et la possibilité d'atteindre des vitesses de coupe plus élevées. « Malgré la longue saillie de l'outil, nous n'avons pas de problèmes de marques de vibration sur la surface. Nous veillons également à une tension très rigide des composants. Les outils pourraient également fraiser les dents en pleine coupe sans problème. Cependant, nous avons délibérément opté pour plusieurs passes afin d'atteindre la qualité d'engrenage optimale pour ce composant central », déclare Sebert.

Multitalents pour les processus de fraisage

L'anneau de liquide de refroidissement innovant d'Asch & Sebert. Fabriqué avec le système de fraisage circulaire de la fabrique d'outils en carbure Paul Horn GmbH de Tübingen. Source : HORN/Sauermann

Fraisage de rainures, fraisage de séparation ou fraisage d'engrenages : ce ne sont là que trois processus de fraisage que le système de fraisage circulaire Horn maîtrise de manière productive. En tant que véritable multitalent, le large portefeuille d'outils de ce système d'outils maîtrise encore d'autres processus de fraisage. Utilisable à partir d'un diamètre intérieur de 8 mm pour le traitement précis des trous, fraisage de rainures étroites d'une largeur de 0,2 mm ou fraisage d'engrenages de précision :

Les outils de fraisage se révèlent être des solutions aux problèmes dans de nombreuses variantes standard, ainsi que dans des formes spéciales pour d'autres processus de fraisage.

Les buses de liquide de refroidissement fournissent une pression de liquide de refroidissement maximale de 15 bars. Source : HORN/Sauermann

Le système de fraisage circulaire de Horn offre à l'utilisateur une série d'avantages procéduraux : il est rapide, sûr pour le processus et produit de bons résultats de surface. L'outil, guidé sur une trajectoire hélicoïdale, pénètre dans le matériau de manière inclinée ou très plate. Cela permet par exemple de produire des filetages d'une qualité reproductible élevée. Par rapport à l'usinage avec des plaquettes à changement rapide pour des diamètres plus grands ou des fraises en carbure pour des diamètres plus petits, le fraisage circulaire est généralement plus économique. Les fraises circulaires ont un large domaine d'application. Elles usinent l'acier, les aciers spéciaux, le titane ou l'aluminium et des alliages spéciaux. Les outils de précision conviennent particulièrement aux processus de fraisage de rainures, de fraisage circulaire de trous, de fraisage de filetages, de fraisage de rainures en T, de fraisage de profilés ainsi que de fraisage d'engrenages. Ils se distinguent également dans des applications spéciales telles que le fraisage de joints d'étanchéité ou lors de l'usinage de bielles.

Mise à niveau et OEM

Une collaboration réussie : Gerald Sebert en discussion avec le responsable de l'atelier Mario Rank et le représentant du service extérieur de Horn Thomas Peter. Source : HORN/Sauermann

En plus de l'équipement d'origine OEM pour plusieurs fabricants de machines, Asch & Sebert propose également des anneaux de liquide de refroidissement pour équiper des machines existantes et plus anciennes. Le système se compose de l'anneau de liquide de refroidissement lui-même et de la boîte de contrôle correspondante. La boîte est directement connectée au contrôle de la machine pour récupérer les données des outils. L'installation nécessite la communication avec le fabricant de machines concerné.

Une autre variante est l'anneau de liquide de refroidissement avec un contrôle manuel. L'installation ne nécessite pas de communication directe avec le logiciel de la machine. La position des buses de liquide de refroidissement peut être contrôlée via un panneau de commande à côté du contrôle de la machine. Le système fournit une pression maximale de liquide de refroidissement de 15 bars. Cela est suffisant pour l'alimentation en liquide de refroidissement externe dans la plupart des cas. Lorsque la pression augmente, le lubrifiant de refroidissement se transforme en brouillard trop fort et perd ses propriétés.

Sebert souligne l'importance de la collaboration avec Horn : « Nous misons sur les systèmes Horn depuis le début. Aucun autre système de fraisage ne nous offre la flexibilité dont nous avons besoin. » Pour le directeur général, la collaboration avec Horn est un facteur important pour le développement réussi de l'anneau de liquide de refroidissement.

Asch & Sebert :

Asch & Sebert est une entreprise innovante spécialisée dans le développement et la fabrication de pièces de précision de haute qualité. Fort d'une longue expérience, l'entreprise propose des solutions sur mesure pour divers secteurs, notamment la construction de machines, l'industrie automobile et la technologie médicale. La gamme de services comprend le tournage CNC, le fraisage, le meulage ainsi que le traitement de surface, toujours avec un accent sur la plus haute qualité et précision. Des machines à la pointe de la technologie et une équipe engagée garantissent une production efficace et un traitement flexible des commandes. Asch & Sebert attache une grande importance à la durabilité et à la compatibilité environnementale pour créer des valeurs durables. L'entreprise se distingue par sa fiabilité, son innovation et la satisfaction de ses clients et est un partenaire fiable pour des tâches de fabrication exigeantes. Grâce à leur expertise, ils soutiennent les clients dans la réalisation de projets complexes tout en respectant les normes les plus élevées en matière de qualité et de service.

Contact :

www.horn-group.com

www.asch-sebert.de