L'ébauche des arbres de sortie en acier de trempe a posé de grands défis à WST Précision Technique : des temps d'usinage courts, un manque de stabilité et d'efficacité ont conduit à des coûts élevés et une faible productivité. Avec le QUICKTURN d'ISCAR de la nouvelle campagne d'outils LOGIQUICK ainsi qu'une nouvelle stratégie de traitement, l'entreprise a maîtrisé le processus.
La société WST Précision Technique GmbH à Löffingen dans la Forêt Noire s'est spécialisée dans les pièces fraisées et tournées et fournit l'industrie avec des solutions complexes et de haute qualité. En plus de l'ingénierie générale, de nombreux composants vont dans le secteur automobile et de la mobilité électrique. L'entreprise a été fondée en 1993 et emploie aujourd'hui plus de 800 collaborateurs qui fabriquent des pièces tournées et fraisées à partir de presque tous les matériaux usinables, tels que les aciers inoxydables, les aciers à outils et automatiques ainsi que les métaux non ferreux comme l'aluminium, le laiton et le cuivre.
Lors de la production d'arbres de sortie en acier de trempe C45E (1.1191) pour des clients de la mobilité électrique, l'ébauche a suscité du mécontentement.
Les plaquettes à quatre arêtes CNMG utilisées jusqu'à présent d'un concurrent d'ISCAR n'offraient que de faibles temps de vie, une sécurité de processus insuffisante et en matière de productivité, il y avait encore de la marge. « Nous avons ébauché les barres de 60 millimètres de diamètre avec les deux tourelles simultanément, avec une avance modérée et de manière classique de l'avant vers l'arrière », explique Velibor Nisic du centre de préparation des montages chez WST.
« Les plaquettes n'ont pas tenu le coup et nous avons eu de nombreuses ruptures d'outils, parfois déjà après seulement 60 ou 70 pièces au lieu des 100 nominales. » Alexander Weber, optimiseur de processus et programmeur chez WST, ajoute : « En plus du processus instable, le temps de cycle était trop long et parfois inefficace. Pendant que la broche principale ébauchait encore, la broche secondaire avait déjà terminé depuis longtemps. » Comme WST fabrique environ 100 000 de ces arbres par an, une solution plus efficace était nécessaire.
LOGIQUICK apporte le changement
« Je savais que l'équipe WST était insatisfaite de l'ébauche extérieure des arbres de sortie, mais je n'avais pas pu proposer de solution économique jusqu'à présent », déclare Danny Schrödel, technicien d'application chez ISCAR, partenaire d'outils de longue date de WST.
« Grâce à notre nouvelle campagne LOGIQUICK, j'avais maintenant l'outil approprié avec le QUICKTURN pour améliorer le processus. »
Lors de l'une de leurs visites régulières chez WST, Danny Schrödel et son collègue Thomas Nopper, conseil et vente, ont présenté le nouveau QUICKTURN à six arêtes pour le tournage à haute avance et multidirectionnel. « Le point fort du QUICKTURN est son système de serrage », explique Thomas Nopper. Les plaquettes sont équipées de saillies en forme de V des deux côtés. Des dépressions correspondantes dans le porte-outil les accueillent de manière formée.
De plus, une mâchoire de serrage les fixe par le haut. « Ainsi, les plaquettes sont parfaitement ajustées et extrêmement stables. Cela permet un tournage avant et arrière sans jeu avec une avance élevée – tant sur l'axe x que sur l'axe y. » Les porte-outils disposent également d'un refroidissement par jet ciblé, qui amène le liquide de refroidissement directement dans la zone de coupe et refroidit l'outil des deux côtés simultanément. Les utilisateurs bénéficient ainsi d'une excellente dissipation de la chaleur, d'une évacuation efficace des copeaux, de longues durées de vie et de haute qualité de surface avec un grand volume de temps.
Un nouveau processus fait la différence
Pour la tâche chez WST, les plaquettes en matériau de coupe IC8250, revêtues de TiCN/Al2O3 MT-CVD, avec enrichissement en cobalt dans la couche de surface, sont utilisées pour le tournage à haute avance. Elles sont très résistantes aux éclats, à l'usure par entaille et par cavitation ainsi qu'à la déformation plastique.
« Avec le QUICKTURN, nous avions également une nouvelle option de traitement – l'ébauche à haute avance en marche arrière », déclare Danny Schrödel.
« Au lieu de simplement échanger l'outil, nous avons pu mettre en place ensemble un tout nouveau processus, plus rapide et plus respectueux des outils. »
« Nous sommes toujours à la recherche de nouvelles idées qui facilitent notre travail et font avancer nos processus », déclare Velibor Nisic. « La proposition semblait raisonnable, c'est pourquoi j'ai immédiatement accepté les tests. » Alexander Weber a créé un programme correspondant et puis cela a pu commencer.
Durée de vie doublée, temps de processus réduit de moitié
Auparavant, l'équipe de Velibor Nisic et Alexander Weber ébauchait le contour extérieur avec les deux tourelles simultanément en trois passes chacune. Ils tournaient avec une profondeur de coupe de 2,5 millimètres et une vitesse modérée de 160 mètres par minute de l'avant vers l'arrière. Cela prenait environ 26 secondes. Avec le QUICKTURN, WST peut tourner en toute sécurité à une vitesse de coupe de 240 mètres par minute en marche arrière. Les outils effectuent alors cinq ou six passes avec une profondeur de coupe de 1,5 millimètre, mais n'ont besoin en tout que de douze secondes.
« Avec la nouvelle solution, nous avons non seulement réduit le temps pour l'ébauche de moitié et libéré du temps machine, mais nous avons également doublé la durée de vie des outils et réduit nos coûts d'outillage », se réjouit Velibor Nisic. « 200 pièces par arête sont possibles en toute sécurité, la rupture d'outil n'est plus un problème et nous travaillons de manière nettement plus productive qu'auparavant. »
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