Vos machines-outils sont aussi uniques que vous

La conception et la fabrication de pièces spéciales selon les spécifications des clients représentent un véritable défi pour les fabricants. Lorsqu’il s’agit de productions en grands volumes visant à produire des milliers – voire des millions – de pièces, l’objectif est d’avoir un coût à la pièce aussi réduit que possible. Les techniques de conception et fabrication permettent d’offrir des produits aux consommateurs à un prix acceptable tout en ménageant une petite marge bénéficiaire par unité, une marge qui est décuplée par le nombre de produits vendus.

Mais les choses sont différentes lorsqu’il s’agit de produire des pièces uniques – ou en quantités limitées – à la demande. Dans ce type de production, les opérateurs doivent être en mesure d’adapter les conditions de coupe et le choix des outils afin de garantir la qualité et la productivité à un prix de revient raisonnable. En outre, l’adaptation doit être rapide et ne doit pas représenter une perte de temps, même si la pièce n’a jamais été produite auparavant. Cette difficulté s’ajoute, de plus, au fait que la matière à usiner peut présenter des particularités inhabituelles, par exemple s’il s’agit d’un acier trempé, d’un acier non allié ou d’un alliage réfractaire.

Dans la production de pièces ordinaires auxquelles les ateliers sont habitués, les difficultés liées à chaque matière usinée sont déjà un challenge quotidien. Dans le contexte actuel, de nouveaux fabricants sont appelés à entrer en scène. Avec les effets imprévisibles de la pandémie de COVID-19 sur l’industrie, particulièrement en matière d’offre et de demande, les fabricants sont amenés à explorer de nouveaux marchés, de nouvelles bases d’approvisionnement et de nouveaux produits.

Un récent rapport Make UK affirme que l’industrie manufacturière du Royaume-Uni ne retrouvera pas son niveau d’avant la crise de la COVID 19 avant 2022 et que le coût potentiel pour cette année en termes de valeur ajoutée brute est de 35,7 milliards de livres sterling. Le rapport s’intéresse aussi à la situation des grandes nations industrialisées, notamment les États-Unis et l’Allemagne. Tout comme d’autres études, les conclusions de Make UK indiquent que les fabricants doivent diversifier leurs bases de clients pour renouer avec la croissance et maintenir la demande, et qu’ils doivent éviter de dépendre trop fortement d’un seul marché ou client.

C’est dans cette optique que beaucoup d’ateliers d’usinage autrefois spécialisés dans certaines productions mettent désormais leurs machines CNC au service de productions et matières plus diversifiées présentant des difficultés jusqu’alors inconnues, notamment la nécessité d’accélérer le passage d’une production à une autre. Il s’agit de fabriquer de nouvelles pièces, avec de nouvelles configurations d’outillage, répondant à des spécifications inédites, et les opérateurs ont besoin de systèmes de contrôle adaptés répondant en temps réel.

Les outils disponibles en catalogue à l’heure actuelle ne sont pas toujours capables de répondre à ces besoins. En effet, les fabricants ont besoin de solutions d’outillage personnalisées afin de produire des pièces d’une qualité régulière, mais peuvent-ils les obtenir de manière suffisamment rapide et rentable ?

Pourquoi personnaliser l’outillage ?

Pour commencer, voyons en quoi consiste la personnalisation d’un foret et en quoi elle est importante. Les résultats d’une opération de perçage – qualité du trou, productivité et usure de l’outil – sont fortement liés à la géométrie des goujures du foret, aux caractéristiques de son âme, aux arêtes de coupe et aux chanfreins, et ces paramètres déterminent aussi les conditions de mise en œuvre, notamment la force de coupe et le couple que le foret peut supporter.

Pour les spécialistes en outillage de Sandvik Coromant, la conception d’un foret est de la première importance. Cela se traduit de manière évidente dans la gamme des forets carbure monobloc optimisés de Sandvik Coromant dont la conception supérieure inclut des géométries de pointes et de goujures optimisées, des âmes et des chanfreins d’angle renforcés, des préparations d’arête visant à retirer les micro défauts et des listels doubles qui améliorent la stabilité des forets.

CoroDrill® 860 dans la géométrie -GM illustre parfaitement ces propriétés. Ce foret est très utilisé dans la mécanique générale ainsi que dans les productions mélangées car il est conçu pour toutes les applications qui demandent une productivité élevée et une grande qualité de trou. CD860-GM s’utilise aussi dans l’aéronautique, le pétrole et le gaz, l’industrie nucléaire et les énergies renouvelables.

Sa conception optimisée en fait aussi un bon outil dans le secteur automobile, notamment pour le perçage des trous des blocs-moteurs, des carters, des collerettes et des collecteurs, entre autres. Un constructeur automobile coréen a, par exemple, utilisé le foret CoroDrill 860-GM pour le perçage de trous débouchants dans des éléments de transmissions.

Dans ces applications, un foret concurrent permettait de produire 200 pièces, soit 1600 trous au total, avec une vitesse de coupe (Vc) de 80m/min (3102 tr/min) et une avance (Vf) de 381 mm/min. Avec le foret CoroDrill 860-GM, il s’est avéré possible de produire 2300 pièces (18 400 trous) à une vitesse de coupe Vc de 100m/min (3878 tr/min) et une avance Vf de 814 mm/min. Cela représente un gain de durée de vie de 1150% et montre l’importance d’une bonne combinaison entre la conception du foret et les conditions de coupe pour obtenir des performances optimales.

Un « petit plus » appréciable

Dans les ateliers, il est fréquent qu’on ait besoin d’un « petit plus » au niveau de l’outillage pour obtenir des performances optimales, or les outils standard ne répondent pas toujours à ce besoin. Tous les opérateurs se sont déjà trouvés face à des situations où un foret un peu plus court ou d’un diamètre différent aurait permis d’améliorer les résultats de l’usinage.

C’est dans ce type de situation que la personnalisation des outils prend toute sa valeur en permettant, grâce aux technologies modernes, de personnaliser des outils standard aussi bien que de concevoir des outils entièrement nouveaux. Les technologies modernes en question sont rendues accessibles par le service Tailor Made en ligne de Sandvik Coromant qui permet d’adapter différentes caractéristiques des outils en fonction des besoins spécifiques d’une application.

Ce service permet aux utilisateurs de configurer eux-mêmes les outils en ligne et, par exemple, de personnaliser un foret CoroDrill 860-GM de la gamme standard en fonction de leurs propres spécifications. Ainsi, on pourra obtenir un foret de 18 mm de diamètre avec une longueur utile de 36 mm et une queue Weldon. Le système Tailor Made en ligne donne aux utilisateurs toute liberté pour préciser leurs propres dimensions et caractéristiques d’outils. En outre, le système est aussi capable de faire des recommandations, par exemple sur la longueur d’un foret.

L’offre Tailor Made illustre parfaitement la manière dont les techniciens et les responsables de production utilisent de plus en plus les outils en ligne pour profiter d’avantages réels. La personnalisation de l’outillage montre toute sa puissance lorsqu’il s’agit d’usiner des pièces comportant de nombreux trous et nécessitant un grand nombre d’opérations, ce qui est par exemple le cas des blocs-moteurs.

La personnalisation de l’outillage permet aussi de gagner du temps car l’obtention d’un devis est immédiate. Le système Tailor Made en ligne est accessible jour et nuit, sept jours par semaine, et de plus en plus de fabricants font appel à ce type de ressource en ligne pour communiquer avec leurs fournisseurs. Selon une étude menée par Sana , 19 % des fabricants achètent désormais 90 % ou plus de leurs produits en ligne. Un des grands avantages de cette approche est une réactivité accrue. Pour les fabricants qui produisent des pièces à la demande ou des pièces en exemplaires uniques, cela permet de s’adapter rapidement à tout nouveau besoin sans perte de temps ni de qualité.

Des résultats en quelques clics

Outre les avantages précédemment mentionnés, le grand intérêt de la personnalisation de l’outillage réside dans la performance de l’usinage.

Prenons l’exemple d’un fabricant qui cherche à améliorer la productivité d’une de ses lignes de production. Il utilise actuellement deux outils pour produire un trou et usiner un lamage destiné à une vis M10 à filet fin. Les pièces comportent 45 trous de ce type et d’autres pièces similaires en comportent 90. Les forets étagés standard qui permettraient d’usiner en une seule opération les trous et les lamages se sont avérés inadéquats. En effet, en raison de la géométrie de ces trous, les outils existants ne permettent pas de produire des lamages d’un diamètre suffisant.

Avec le système Tailor Made de Sandvik Coromant, le fabricant a pu obtenir en ligne un outil répondant aux spécifications exactes dont il avait besoin. Le système a produit en quelques minutes un fichier DXF 2D ainsi qu’un modèle 3D et un devis indiquant le prix et le délai de livraison. Après examen des caractéristiques techniques de l’outil, le fabricant a ensuite pu apporter des modifications supplémentaires pour obtenir l’outil exact qu’il lui fallait. En quelques minutes, de nouveaux dessins et modèles ont été produits par le système. Quelques semaines plus tard, l’outil personnalisé est arrivé chez le fabricant et a été mis en production immédiatement. Ce fabricant s’est déclaré très impressionné par la facilité d’utilisation du système Tailor Made en ligne et par sa rapidité. Il a mesuré le temps de cycle avec le nouvel outil personnalisé pour le comparer à l’ancien temps de cycle. Il a alors constaté un gain de 10 %, et ce grâce à l’utilisation d’un service en ligne.

Outre le service Tailor Made, Sandvik Coromant propose d’autres outils en ligne pour faciliter la productivité de ses clients, par exemple CoroPlus^® Tool Guide qui permet de calculer des conditions de coupe optimales pour chaque outil et chaque application.

Les outils et services en ligne couvrent tous les domaines de l’usinage : tournage, fraisage et perçage, et tous ces produits peuvent être personnalisés. Les avantages pour les fabricants sont doubles. Tout d’abord, la personnalisation de l’outillage permet d’adapter rapidement la production pour fabriquer des pièces à la demande ou des pièces uniques. Ensuite, c’est un atout pratique pour la diversification, par exemple en permettant d’usiner une plus grande variété de matières difficiles ou de modifier les données des machines CNC d’un jour sur l’autre.

Avec les services en ligne comme Tailor Made de Sandvik Coromant, parvenir à se démarquer n’est plus seulement une idée attrayante car cela devient une solution pour diversifier les activités d’une entreprise et saisir de nouvelles opportunités.