Maximiser la durée de vie des outils avec innovations de pointe en outillage, trajectoires et FAO

Les outils HPC comme le CoroMill Plura augmentent les taux d'enlèvement de matière en permettant des avances plus élevées tout en restant continuellement engagés dans la coupe. Image courtoisie de Sandvik.

De nouveaux types d'outillage et stratégies de trajectoires, ainsi que de nouvelles fonctions FAO pour en tirer parti, ont permis aux ateliers de faire tourner les outils plus agressivement plus longtemps pour produire des pièces de meilleure qualité. Ces changements sont visibles pour les experts travaillant sur ces technologies, et de multiples conversations avec des experts en outillage de coupe ont mis en lumière les développements que les ateliers peuvent utiliser aujourd'hui.

Nouveautés en outillage

Chris Monroe, spécialiste solutions production de masse chez Sandvik, a récemment parlé des développements en coupe haute performance (HPC) et usinage grande vitesse (HSM) et comment les ateliers peuvent utiliser les nouvelles générations à leur meilleur effet.

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Il dit que l'HPC bénéficie de nouvelles optimisations en géométrie d'outillage, surtout hélices inégales et cœurs coniques avec cônes s'étendant vers la base. Hélices inégales = angles de pas différents dans différentes sections pour réduire la résonance. Cela améliore la stabilité, permettant de pousser les outils plus fort tout en maintenant une longue durée de vie. Cœurs coniques = rigidité accrue, vibrations réduites, prolongeant aussi la durée de vie.

Les outils HSM voient des améliorations de durée de vie via optimisations de revêtement, car les trajectoires grande vitesse génèrent beaucoup de chaleur. Ces améliorations ne nécessitent pas de nouvelles formulations : Sandvik a prolongé la durée de vie en utilisant de nouvelles techniques PVD pour superposer des revêtements éprouvés de façon à mieux adhérer à l'outillage.

Nouveautés en trajectoires d'outils

John Giraldo, responsable ingénierie aérospatiale chez Sandvik, a expliqué à mon collègue Brent Donaldson les trajectoires pour ébauche de blisk fin 2025. Certaines correspondent à techniques HPC comme fraisage latéral haute avance, combinant faible dépassement radial avec engagement plein flute à avances élevées pour réduire forces de coupe et améliorer efficacité.

Giraldo a aussi parlé de rainurage courbe, utilisant un fraise-disque suivant le profil 3D entre aubes de blisk tout en restant engagé en continu pour réduire temps non-coupe. En un test, il a usiné 17 rainures Inconel en 13 min chacune, avec un seul bord de chaque plaque. Après optimisation du programme, il a divisé les temps de cycle par deux.

Nouveautés en support FAO

Ces optimisations expliquent pourquoi Monroe recommande de garder les logiciels FAO à jour. Les fonctions avancées peuvent réduire les temps de cycle tout en réduisant le temps de programmation. Il pointe les fonctions gérant les coins serrés : nécessitent gestion fine de vitesse pour empêcher l'outil de frapper la pièce tout en maintenant vitesses rapides. La FAO effectue les calculs sans noyer l'équipe programmation.

Tom Funke, spécialiste FAO et applications chez Sandvik pour aérospatial, exploration spatiale, défense, a aussi parlé de nouvelles fonctions FAO aidant la productivité. Il dit que les 15 dernières années ont vu l'adoption massive de fonctions avancées comme tournage trochoïdal : méthode pour poches/gorges où une plaquette ronde suit un chemin zigzag sans quitter la matière, maximisant taux d'enlèvement et durée de vie. Même dans les 5 dernières années, le fraisage 5 axes dynamique est passé de projet de programmation chronophage à fonction supportée et rationalisée par les grands fournisseurs FAO.