La machine de forage profond IMSA MF1000C, vendue par Pfleghar, permet au constructeur de moules S&S de réaliser des améliorations notables dans le processus de production. La machine permet de percer des porte-moules sur des profondeurs pouvant atteindre un mètre et de réaliser latéralement divers travaux de fraisage, perçage et filetage. Le passage d’un processus de production à l’autre ne prend que quelques secondes.
TRADUCTION de l’article paru dans la revue technique allemande NC FERTIGUNG, éditions Schlütersche, mai 2019
La société S&S Werkzeugbau GmbH, dont le siège est situé dans la ville fortifiée de Schlitz, au nord-est de Francfort, produit des moules à injection utilisés principalement dans l’industrie automobile, ainsi que dans le secteur médical et électrique pour la production en série de pièces complexes en matière plastique.
Harald Starch, Directeur général, explique : « Notre succès repose sur nos 50 collaborateurs, avec leur haut niveau de compétence dans les domaines de la conception et de la production, ainsi que sur des équipements de pointe efficaces, en lesquels nous pouvons toujours avoir confiance. Nous sommes ainsi en mesure de répondre avec souplesse et fiabilité aux demandes de nos clients depuis la phase de conception initiale jusqu’au produit fini ».
Grâce à sa gamme de produits, cette entreprise de dimensions moyennes est active à l’international et ne doit sa compétitivité qu’à son bon rapport qualité-prix. « Notre secret, c’est notre capacité de production », explique Harald Starch. « La créativité de notre construction, notre flexibilité et notre service optimal nous permettent d’offrir une valeur ajoutée appréciée par nos clients ».
Pour obtenir un maximum de flexibilité et garantir de façon fiable la qualité des produits, S&S fait confiance à l’usinage en interne de la totalité de la chaîne du processus de construction des moules. Cette chaîne part de la conception et de la programmation effectuées sur diverses stations de travail de CAO/FAO, en passant par un parc de machines polyvalent pour l’usinage et le montage, pour finir par quatre machines pour le moulage à injection, sur lesquelles sont réalisés les échantillons de moules et les produits en petites séries avant le début de la production en série.
S&S construit environ 80 moules à injection par an, d’un poids pouvant atteindre 4000 kg. Il s’agit en règle générale de pièces techniques soumises à des exigences élevées en termes de dimensions et dont le démoulage est parfois complexe, comme c’est le cas des filetages. Les autres produits phares sont les moules pour les pièces visibles avec des surfaces brillantes et des cannelures, ainsi que les moules destinés au moulage à injection bi-composant.
UN DEGRÉ D’INTÉGRATION VERTICALE ÉLEVÉ EXIGE UN PARC DE MACHINES POLYVALENT
Les plaques standard de type P pour les moules de formage sont achetées à l’état brut par S&S, ce qui démontre le degré d’intégration élevé qui caractérise l’entreprise. Les plaques sont soumises à un fraisage de haute précision et/ou ont une surface rectifiée sans perçage ni fraisage, S&S assurant l’usinage latéral. C’est en 2006 que l’entreprise a acheté à Pfleghar sa première machine de forage profond, de type IMSA MF1000A. Harald Starch se souvient : « À l’époque, le fait de réaliser des perçages pour le refroidissement en une seule passe avec cette machine a représenté un énorme progrès pour nous. Auparavant, nous les produisions avec des coûts énormes sur des trépans traditionnels à colonne, sans pouvoir nous approcher de la précision et de la qualité que nous atteignons aujourd’hui ».
Depuis plus de douze ans, la machine IMSA MF1000A représente une part importante du parc de machines de S&S. Avec l’augmentation du volume de commandes, elle est cependant parvenue à sa limite de capacité. C’est ainsi que les responsables ont décidé en 2018 d’acheter une autre machine de forage profond, avec cependant la mission d’aller au-delà du simple forage profond. Les exigences applicables à l’usinage latéral sont devenues de plus en plus élevées. De nos jours, ce ne sont pas seulement des perçages profonds pour des circuits de refroidissement ou éventuellement de réchauffage qui sont réalisés pour les porte-moules, mais également des chanfreinages et des filetages, ainsi que des chambres, des cannelures et des inscriptions à la machine.
Harald Starch cherchait une machine de forage profond capable de réaliser également des fraisages, de manière à alléger la charge des centres d’usinage. Le choix s’est porté sur la nouvelle IMSA MF1000C, comme Harald Starch l’explique : « Nous avons examiné une série de machines possibles à l’occasion d’un salon professionnel et nous avons finalement trouvé ce que nous cherchions de nouveau chez Pfleghar. La machine IMSA MF1000C nous offre de loin le meilleur rapport coût/prestations. Elle nous permet d’exécuter des perçages jusqu’à un mètre de profondeur et avec un diamètre compris entre 4 et 25 millimètres, la qualité du fraisage étant plus que suffisante pour l’usinage latéral. »
UN SUPPORT IRRÉPROCHABLE DE LA PART DE PFLEGHAR, PARTENAIRE COMMERCIAL D’IMSA
Le directeur général souligne que son entreprise ne fonctionne qu’avec une seule équipe de travail. Elle doit donc faire très attention au coût de ses investissements : « Bien sûr, il existe des machines encore plus puissantes. Mais pourquoi dépenser 200 000 euros de plus pour une puissance supérieure dont nous ne profiterons pas ? »
Un autre argument en faveur d’IMSA, selon Harald Starch : « Nous connaissons Pfleghar depuis de nombreuses années et nous avons toujours été très satisfaits. Il faut dire aussi que pour la machine IMSA MF1000C également, la mise en service et la formation se sont déroulées de façon exemplaire. Deux jours plus tard, la nouvelle machine était déjà en production ».
La gamme de produits IMSA/Pfleghar comprend des machines de forage profond et des centres de forage profond/fraisage de diverses dimensions. Ces machines peuvent accepter des pièces pesant entre 2 et 45 tonnes. Sur demande, il existe une version entièrement automatisée avec changement des barres de forage profond.
En ce qui concerne les spécifications techniques de la machine IMSA MF1000C, conçue pour le forage profond et le fraisage de pièces petites et moyennes, la machine a une structure à portique vertical qui garantit une rigidité nettement supérieure par rapport à la structure traditionnelle. Il n’est pas nécessaire de prévoir de fondations. La totalité de la machine est contenue dans un bâti moderne étanche à l’huile, qui garantit une propreté optimale au voisinage de la machine. S&S a choisi un plateau rotatif d’une surface de fixation de 700 x 800 mm et d’une capacité de charge d’au maximum 2000 kg. En option, IMSA propose également un plateau rotatif plus grand offrant une charge maximale de 4 000 kg. Le chargement se fait par la porte frontale, par l’avant ou par le haut. Les courses utiles sont de 1000 mm sur l’axe X, de 520 mm sur l’axe Y et de 400 mm sur l’axe Z. La profondeur maximale de perçage (axe V) est de 1000 mm.
PASSAGE PLUS RAPIDE DU PERÇAGE AU FRAISAGE ET INVERSEMENT
La machine IMSA MF1000C est dotée d’une broche ISO40 (13 kW, 6000 tr/min) qui sert aussi bien au perçage qu’au fraisage. Pour le forage profond, il est fait appel à des forets 3/4, guidés sur toute leur longueur par des lunettes mobiles.
S&S a démontré une certaine créativité pour le rangement de ces longues barres : d’ingénieux collaborateurs ont conçu un râtelier sur lequel il est possible de suspendre jusqu’à 40 outils. Il est facile à utiliser et permet d’économiser de la place par rapport à un stockage horizontal. Par ailleurs, si l’outil perd une goutte d’huile de coupe, elle est aussitôt recueillie dans le bac de rétention prévu à cet effet.
Un point fort réside dans le système « Swing on Top », développé par IMSA, qui permet de passer facilement et rapidement du forage profond au fraisage, et inversement : la totalité de l’unité de fraisage, y compris la chambre à copeaux et la lunette, pivotée vers le haut en laissant la broche libre afin de pouvoir exécuter les fraisages. Harald Starch et ses ouvriers qualifiés sont satisfaits de cette solution technique : « Jusqu’à présent, nous n’avions trouvé aucun autre système capable de changer d’outil aussi vite que la solution IMSA ». Le démontage manuel des éléments de la machine par l’opérateur n’est pas nécessaire.
En configuration de fraisage, la broche se place sur la partie frontale de l’unité d’usinage, en direction de la pièce. L’outil adéquat est chargé dans la broche (fraise, foret hélicoïdal, taraud, en fonction des exigences) à partir du magasin d’outils à cinq places. L’usinage peut commencer immédiatement.
Une autre amélioration importante apportée par la nouvelle IMSA MF1000C par rapport à la MF1000A plus ancienne, comme le souligne Harald Starch, est l’unité de commande numérique Heidenhain TNC série 600, que les ouvriers qualifiés de S&S connaissent bien grâce à leur expérience d’autres machines. Hormis les fonctions standard, l’unité comprend des cycles spéciaux de forage profond issus de la collaboration entre l’équipe IMSA et Heidenhain.
