Humbel Gear Technology adopte le tournage vertical pour répondre aux exigences de la petite série

La « qualité des composants » est un terme souvent mentionné dans la fabrication d'engrenages. Cependant, chez Humbel Gear Technology en Suisse, elle revêt une importance particulière. Les engrenages et composants de transmission développés et produits ici sont utilisés dans des applications incluant le sport automobile et les prototypes pour améliorer les entraînements électriques - des domaines extrêmement exigeants avec de petites tailles de lots. Une mesure « standard » de la qualité des composants ne suffit pas dans ces cas.

Le centre de tournage vertical VL 4 d'Emag dispose d'une tourelle à 12 postes adaptée aux outils motorisés et conçue pour des temps d'indexage courts.

Humbel a récemment élargi son parc machines pour inclure un centre de tournage vertical VL 4 d'Emag. Selon l'entreprise, la broche de reprise automatisée de la machine offre un gain de productivité tandis que ses autres caractéristiques garantissent la qualité des composants requise lors de l'opération d'usinage principal. Après seulement quelques mois de fonctionnement, les spécialistes suisses ont déclaré être « surpris par la stabilité et les performances de la machine ». Elle a aidé l'entreprise à remplir sa mission de produire des composants d'engrenages et de transmission de précision et pourrait l'aider à ajouter de nouvelles activités à l'avenir.

Les débuts de « Humbel »

Humbel Gear Technology a été fondée en 1928 en tant qu'« usine d'engrenages ». L'entreprise, qui est toujours familiale, a un site principal à Kradolf, en Suisse, ainsi que deux filiales en Roumanie et en République tchèque. Lorsqu'on lui demande de décrire l'expertise particulière et les arguments de vente de l'entreprise en quelques mots, Alex Humbel, directeur général, ne réfléchit pas à deux fois. « La « précision » est le mot décisif pour nous », dit-il. « Sur notre site principal en Suisse, nous produisons des engrenages et des composants de transmission très sophistiqués, qui nécessitent vraiment la plus haute qualité. » Ses clients opèrent dans des industries exigeantes qui requièrent des pièces précises, notamment la Formule 1 et la Formule E, l'aérospatiale, divers domaines de l'ingénierie mécanique et le prototypage de voitures électriques. Des surfaces parfaites et une grande stabilité des composants sont essentielles - pas des volumes unitaires massifs. Les tailles de lots de 200 pièces représentent le haut de gamme pour le site suisse.

Le VL 4 effectue divers processus d'usinage sur les ébauches, notamment le tournage et le perçage, sur une gamme de composants.

L'entreprise se distingue par une stratégie d'intégration verticale. Elle réalise tous les processus pour la production d'engrenages, y compris le tournage, le taillage d'engrenages, le rectifiage, l'usinage cubique, l'électroérosion et le traitement thermique. « Nous nous sommes développés en un fournisseur de services complet hautement spécialisé et, en plus de la fabrication spécifique aux clients et aux applications, nous proposons également le développement d'engrenages », déclare M. Humbel.

Investir dans un nouvel équipement

En avril 2018, le groupe Humbel a ajouté un Emag VL 4 avec automatisation par courroie en O et une unité de commande numérique FANUC. Le partenaire commercial d'Emag, Suvema AG, basé à Biberist, en Suisse, a fourni des conseils ciblés concernant l'équipement et la configuration. Suvema a de l'expérience avec l'équipement, assurant la vente des systèmes de fabrication Emag dans la république alpine depuis 2016. « Nous accordons une grande valeur au service complet et connaissons également les exigences de l'industrie de production locale », explique Daniele Corso de Suvema AG. « Sur cette base, nous sommes en mesure d'introduire plus efficacement la technologie Emag sur le marché. »

Humbel Gear Technology produit des composants d'engrenages et de transmission de précision à l'aide de machines de tournage vertical telles que le VL 4 d'Emag (photo avec Alex Humbel, directeur général de Humbel Gear Technology ; Thomas Vollenweider, chef du département tournage chez Humbel ; Pascal Wanner, technologie et ingénierie chez Humbel ; et Daniele Corso de Suvema AG).

Le fait que l'entreprise ait investi dans un équipement Emag n'est pas surprenant. « Nous utilisons déjà la technologie Emag depuis un certain temps », déclare M. Humbel. Mais le choix de la machine, un centre de tournage vertical compact VL 4 avec broche de reprise pour l'automatisation, pourrait l'être.

Le VL 4 fait partie de la série modulaire standard d'Emag, construite sur une base machine commune et permettant aux clients d'utiliser une gamme de technologies incluant le tournage, le taillage d'engrenages, le chanfreinage, le rectifiage et le trempe par induction. Il comprend une base en béton polymère Mineralit pour l'amortissement des vibrations et la qualité du processus. La base machine supporte un chariot croisé équipé d'un axe X et d'un axe Z, ce qui permet à la broche de travail de se déplacer.

La broche de travail est le cœur du système d'automatisation par reprise de la série VL. Les machines comprennent une unité de stockage de pièces, à partir de laquelle la broche de reprise charge et décharge elle-même les pièces de manière autonome. Cela réduit les temps improductifs, il ne s'écoule que quelques secondes entre les processus d'usinage. Une sonde de mesure optionnelle peut être installée directement à côté de la position de chargement, permettant une mesure optimisée en temps des pièces.

La série VL de machines est disponible en cinq tailles pour couvrir une gamme de pièces possibles. La plus petite, la VL 2, est conçue pour des pièces mandrinées avec des diamètres allant jusqu'à 100 millimètres. Viennent ensuite les machines VL 4, VL 6 et VL 8, chacune pouvant gérer 100 millimètres de diamètre supplémentaire. Cela permet à la série de couvrir des pièces allant jusqu'à 400 mm de diamètre.

Chaque machine VL est équipée d'une tourelle porte-outils avec jusqu'à 12 outils motorisés pour l'usinage de pièces mandrinées. Cette tourelle est conçue pour être dynamique, avec un indexage rapide pour réduire les temps improductifs au minimum, ce qui réduit à son tour les temps de cycle. Les machines peuvent également être équipées d'un axe Y dans la tourelle pour l'usinage de formes complexes, élargissant les applications possibles des machines.

Une solution d'automatisation centralisée

Les ébauches sont alimentées dans le système sur un tapis convoyeur à partir duquel la broche de reprise charge et décharge automatiquement.

La série VL de centres de tournage à reprise a été développée pour la production de pièces mandrinées précises et est le plus souvent utilisée pour traiter de grandes tailles de lots. Cependant, Humbel l'utilise pour l'usinage doux de composants de bride en lots de 50 à 200 pièces. Pourquoi l'entreprise a-t-elle donc décidé d'investir dans cette machine ? « Avant tout, c'est le système d'automatisation par reprise intégré qui nous a convaincus », déclare M. Humbel. « Cette approche nous permet d'augmenter notre productivité même avec de petits volumes unitaires. Au final, une fois la machine configurée, le processus global nécessite peu de main-d'œuvre et fonctionne toujours de manière fiable. »

La facilité d'utilisation du système a été un autre atout pour l'entreprise. « La solution d'automatisation Emag est conçue de la manière la plus simple possible », ajoute M. Humbel. « De nombreux concepts d'automatisation alternatifs d'autres fournisseurs nous semblent plus compliqués que la solution Emag et donc aussi plus sujets aux pannes. »

Le tournage fournit la base de la qualité

De nombreux clients de Humbel opèrent dans des industries exigeantes qui requièrent des pièces précises et de petites tailles de lots, telles que la Formule 1 et la Formule E, l'aérospatiale, divers domaines de l'ingénierie mécanique et le prototypage de voitures électriques.

Humbel considère également la qualité requise des composants lors de l'investissement dans un nouvel équipement. Si les centres de tournage de l'entreprise peuvent établir une base idéale lors de l'opération d'usinage principal, cela bénéficie aux processus qui suivent. « Si nous obtenons une haute qualité à ce stade, il est plus facile de concevoir les processus de rectifiage ultérieurs et ainsi de garantir des résultats parfaits », déclare Pascal Wanner, responsable de la mise en œuvre des machines Emag au sein du groupe Humbel. « Nous sommes en mesure de garantir cette qualité initiale dans le processus avec le VL 4. »

Les machines aident également Humbel à relever certains des défis liés aux matériaux qu'elle utilise. Par exemple, les composants de sport automobile sont fabriqués à partir d'aciers de cémentation à haut alliage, qui sont relativement difficiles à usiner. Dans ce contexte et dans des contextes similaires, les spécialistes bénéficient des autres caractéristiques de la machine. Celles-ci incluent la base en béton polymère Mineralit, qui réduit les vibrations pendant le processus de fraisage et assure une durée de vie d'outil plus longue ; la broche principale, qui est fixée à l'avant de la machine avec un chariot croisé pour permettre un mouvement dynamique dans les axes X et Z ; et la tourelle porte-outils à 12 postes, adaptée aux outils motorisés et conçue pour réduire les temps d'indexage. « La stabilité et les performances de la machine nous ont surpris », déclare M. Wanner. « Nos avances et vitesses d'avance sont en fait plus élevées que nous l'avions prévu. »

La machine s'adapte à la stratégie

Les spécialistes en engrenages et transmission de Humbel sont si satisfaits de la performance globale du VL 4 que l'entreprise a investi dans des machines Emag supplémentaires pour ses filiales, notamment un centre de tournage VL 3-DUO et un VL 8 pour le site roumain ainsi qu'un VL 8 et un VMC 450 (pas encore livré) pour le site tchèque.

Les machines se sont avérées si performantes pour l'entreprise qu'elles pourraient potentiellement l'aider à ouvrir les portes à de nouvelles affaires. « Surtout en Suisse, notre stratégie reste de produire des composants particulièrement sophistiqués », déclare M. Humbel. « Cependant, nous ne nous considérons pas seulement comme un fabricant de pièces unitaires, mais nous avons également un œil sur les ensembles de transmission complets pour l'avenir - par exemple, dans les domaines du sport automobile et de l'e-mobilité. La flexibilité et la rentabilité du VL 4 ouvrent toutes sortes d'opportunités pour nous. »

Humbel Gear Technology | humbel-gears.com

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