4 tendances des outils de coupe dans le travail des métaux et la fabrication

Deux des principaux fabricants d'outils coupants préparent l'avenir de la fabrication de pièces. Nous examinons les innovations récentes, avec un œil attentif sur la direction que prennent les outils.

Des métaux aérospatiaux exclusifs aux polymères et composites en fibre de carbone aux pièces imprimées en 3D à partir de poudres métalliques, les matériaux de demain évoluent.

Où sont les outils de coupe et les porte-outils pour manipuler ces matériaux ? Le coût, la durée de vie ou la prévisibilité seront-ils le facteur déterminant du développement de nouveaux outils ?

Quelle sera l'importance de la rétroaction en temps réel des outils ? L'industrie 4.0 et l'Internet industriel des objets ne sont-ils que du battage médiatique, ou sommes-nous à l'aube d'une évolution révolutionnaire de la technologie de la métallurgie ?

Quel que soit le résultat, les fournisseurs et les fabricants d'outils de coupe adoptent ce nouveau monde courageux.

Tendance n° 1 des outils de découpe :intégration de l'Internet des objets

Quiconque ne se pose pas ces questions pourrait regarder en arrière dans 10 ans et souhaiter avoir fait les choses bien différemment. Non seulement la plupart des fabricants d'outils de coupe créent de nouveaux carbures, revêtements et géométries à une vitesse vertigineuse, mais beaucoup s'attendent à ce que la numérisation devienne la voie à suivre pour les ateliers souhaitant augmenter leur productivité face à une main-d'œuvre plus axée sur la technologie.

Parmi eux se trouve Sandvik Coromant. L'entreprise a été très occupée à développer un écosystème complet de tableaux de bord et d'outils de visualisation pour aider les clients à tirer parti des avantages supposés de l'Industrie 4.0 et de l'IIoT. Sa plate-forme de solutions connectées CoroPlus, par exemple, promet de fournir des informations inédites sur l'utilisation des machines-outils et d'autres mesures d'efficacité. Dans le même ordre d'idées, ses porte-outils entraînés par DTH Plus offrent des capacités de maintenance prédictive conçues pour réduire les temps d'arrêt sur les tours CNC de fraisage-tournage.

Magnus Ekbäck, vice-président de la stratégie et du développement commercial de Sandvik Coromant, a prononcé un discours lors de l'IMTS 2018 décrivant comment la numérisation est sur le point de remodeler la fabrication discrète.

Il a discuté des principales tendances affectant l'industrie, y compris la demande pour plus d'informations, le déficit croissant de compétences et la nécessité d'une meilleure prise de décision dans les étapes de conception et de planification. Chacun de ces problèmes, a-t-il dit, peut être résolu grâce à une plus grande connectivité et un meilleur accès aux données.

Découvrez la vision numérique de Sandvik Coromant prendre vie dans notre entretien avec Jeff Rizzie, directeur, Ingénierie numérique, Sandvik Coromant à l'IMTS 2018.

Tendance n° 2 des outils de coupe :réduction des vibrations lors du tournage

Un exemple notable de cela est le programme Silent Tools Plus du fabricant d'outils, conçu pour réduire les vibrations et améliorer la qualité des trous dans les opérations de tournage interne à longue portée. Pratiquement tous les principaux fabricants d'outils proposent un certain type de technologie de barre d'alésage amortie pour cette application souvent gênante.

Sandvik Coromant est allé encore plus loin en équipant ses outils de capteurs compatibles Bluetooth ainsi que d'une « application » mobile pour surveiller activement les conditions d'alésage.

Comme l'a noté Ekbäck, la conception et la planification de la fabrication joueront un rôle de plus en plus important dans les ateliers d'usinage du futur. Des utilitaires basés sur le cloud, tels que CoroPlus ToolGuide et ToolLibrary de Sandvik Coromant, permettront de rationaliser la programmation des parcours d'outils, puis d'aider les opérateurs à optimiser les processus d'usinage bien avant la fabrication du premier copeau.

Le programme NOVO de Kennametal offre des capacités similaires avec sa suite d'outils numériques "Art to Part to Profit". Les utilisateurs peuvent sélectionner et télécharger des modèles numériques d'outils de coupe et de porte-outils, recevoir des conseils sur la façon de les appliquer, simuler et affiner leurs performances.

Pour en savoir plus sur le programme NOVO de Kennametal, regardez cette vidéo.

Tendance #3 des outils de coupe :Fraises, forets et effet d'amincissement des copeaux

Le choix d'outils ne manque pas :Kennametal n'est que l'une des entreprises à avoir introduit une multitude de fraises et de forets hautes performances spécifiques à l'application au cours de l'année écoulée. La fraise en bout carbure KOR 5 à arrosage par arrosage, à cinq dents et équipée d'un brise-copeaux est annoncée comme la « reine de l'ébauche » dans l'aluminium.

La conception de goujure exclusive de la fraise en bout HARVI I TE promet des performances similaires dans l'acier, l'acier inoxydable, la fonte et les alliages haute température. On dit que le foret KenTIP FS offre des performances en carbure monobloc dans une conception modulaire rentable. Et des fraises indexables telles que la Mill 4-12 ^KT et HARVI Ultra 8X continuent de relever la barre en matière de fraisage haute performance.

Sandvik Coromant ne s'est pas assis sur ses seuls lauriers numériques. Son CoroDrill DS20 est conçu pour le perçage profond et de haute précision, tandis que le CoroDrill 863 cible le perçage aérospatial dans les plastiques renforcés de fibres de carbone et l'aluminium et le titane empilés de métal que l'on trouve dans les châssis d'avion.

Ce qui est peut-être plus remarquable, c'est le rôle de Sandvik Coromant en tant que perturbateur des outils de coupe. Ses outils de tronçonnage CoroCut QD exploitent l'axe Y des tours CNC haut de gamme pour augmenter considérablement la durée de vie de l'outil et les vitesses d'avance dans les applications de tronçonnage. De même, CoroTurn PrimeTurning ^TM tire parti de l'effet d'amincissement des copeaux, qui est le même phénomène qui fait le succès des stratégies de fraisage trochoïdal en tournant les pièces dans une direction totalement inhabituelle :en s'éloignant de la broche.

Tendance n° 4 :l'impression 3D dans le secteur manufacturier

Chacun de ces géants de l'outil coupant poursuit une autre stratégie innovante de fabrication d'outils en utilisant une technologie que de plus en plus de fabricants connaissent :l'impression 3D.

Sandvik Coromant a rencontré un grand succès chez le constructeur de véhicules autonomes Local Motors avec la CoroMill 390, une fraise indexable légère à fabrication additive qui aurait réduit de 95 % le temps de fraisage sur un châssis de navette composite. Et grâce à la tête Capto à changement rapide, les temps d'installation ont été réduits.

Kennametal utilise également l'impression 3D. Lorsqu'un client avait du mal à aléser une paire d'alésages coaxiaux dans un carter de moteur électrique parce que l'outil était tout simplement trop lourd pour le centre d'usinage, les ingénieurs de Kennametal ont conçu et imprimé en 3D un alésoir indexable personnalisé qui non seulement réduisait le poids de l'outil de moitié, mais atteint les exigences de précision, de rondeur et de finition de surface du constructeur automobile.

Ces histoires de réussite représentent une autre tendance :l'outillage personnalisé. Lorsque l'outillage standard ne coupe pas tout à fait la moutarde ou lorsqu'une plus grande productivité est requise, ces fabricants d'outils de coupe utilisent leurs connaissances approfondies en ingénierie pour aider à trouver des solutions. Ceux-ci peuvent inclure quelque chose d'aussi basique qu'un outil combo foret indexable-chanfrein-spotface, ou il peut s'agir d'un alésoir léger imprimé en 3D.

Quel que soit le besoin, la fabrication additive aura un effet profond sur les fournisseurs d'outils de coupe et sur ceux qui utilisent leurs produits. Donc, pour répondre à la question "ce qui est le plus important :le coût, la durée de vie de l'outil ou la prévisibilité" posée précédemment, la réponse est évidente :c'est tout, avec la visibilité des données et la connectivité pour faire bonne mesure.

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