Pourquoi un convoyeur à copeaux filtrant est essentiel pour les opérations de tour CNC

Les convoyeurs à copeaux filtrants, comme ceux utilisés pour produire des pièces comme celles-ci chez Flotec à Indianapolis, peuvent évacuer virtuellement tous matériaux, tailles et formes de copeaux, tout en éliminant des particules aussi fines que 50 microns. Crédits photo : LNS America

Les ateliers évaluant de nouveaux centres d'usinage ou tours CNC à acheter considèrent couramment : comment ils s'intègrent aux processus actuels ; s'ils ont la capacité et la polyvalence pour changer et grandir avec l'entreprise ; leur fiabilité et robustesse ; la disponibilité des pièces de rechange, services techniques et support client.

LNS America dit que ces mêmes considérations doivent s'appliquer lors de la sélection d'équipements périphériques d'usinage comme les convoyeurs à copeaux, car ces dispositifs peuvent soit optimiser un processus d'usinage, soit devenir un maillon faible. La différence tient à la façon dont le convoyeur correspond aux applications d'usinage actuelles et s'il peut s'adapter à différentes exigences futures.

Les convoyeurs à copeaux existent en plusieurs conceptions et gammes de prix. Côté prix, les convoyeurs filtrants représentent un investissement initial plus élevé, mais leur retour sur investissement pourrait les rendre dignes de considération pour satisfaire les besoins actuels et mieux permettre aux équipements d'usinage d'accommoder efficacement de nouveaux jobs et matériaux pièces plus tard, comme l'explique l'entreprise ici.

Choix de convoyeurs à copeaux

Les convoyeurs à copeaux à charnière (hinge-belt) sont les modèles les plus populaires et sont souvent inclus avec l'achat de nouvelles machines CNC. Ils sont abordables et fiables quand correctement adaptés à des applications spécifiques, comme la collecte d'un mélange de matériaux grossiers et filandreux. Cependant, ils ne sont pas le meilleur choix pour les opérations produisant de fins copeaux d'aluminium, laiton, fonte ou autres matériaux car ces particules plus fines peuvent contaminer le lubrifiant et boucher le convoyeur, les conduites et pompes à fluide.

Les convoyeurs à copeaux magnétiques conviennent aux processus d'usinage ferreux uniquement produisant des copeaux cassés. Cependant, si le processus crée du matériau filandreux plus long que l'espacement des aimants du convoyeur, les longues ficelles peuvent causer un court-circuit dans les aimants. De plus, utiliser un convoyeur magnétique pour l'usinage de matériaux ferreux créant des fines n'est pas recommandé, à cause des mêmes problèmes de système de distribution de lubrifiant mentionnés plus haut.

Quand une gestion inefficace des copeaux a causé des interruptions de production, Flotec s'est tourné vers LNS America pour résoudre le problème.

À l'inverse, les convoyeurs à copeaux filtrants peuvent évacuer virtuellement tous matériaux, tailles et formes de copeaux, tout en éliminant des particules aussi fines que 50 microns qui endommageraient sinon les pompes et réduiraient la durée de vie du lubrifiant. De plus, ils peuvent être efficaces quand les ateliers poussent vitesses et avances pour améliorer la productivité et réduire le coût par pièce. Cela produit des températures plus élevées en zone de coupe, nécessitant un débit de lubrifiant plus important pour réduire la chaleur. Dans certains cas, ce volume accru de lubrifiant submerge la capacité d'un convoyeur conventionnel à évacuer efficacement les copeaux et empêche le lubrifiant contaminé de recirculer. Résultat : ralentissements ou arrêts de production et dommage possible au système de pompage de lubrifiant. La recirculation de copeaux peut aussi réduire la durée de vie des outils de coupe et dégrader la finition de surface des pièces usinées. Ces attributs peuvent empêcher les ateliers d'implémenter une production lights-out fiable ou limiter le temps d'usinage sans surveillance.

De plus, les machines-outils modernes peuvent traiter une grande variété d'opérations et matériaux allant de l'aluminium et l'acier de base aux alliages exotiques. Quand de nouveaux ordres arrivent nécessitant un changement de processus, la capacité d'une machine à s'adapter peut être entravée par un convoyeur qui ne peut pas gérer la nouvelle charge. Dans ces situations, il peut être nécessaire de remplacer le convoyeur existant par un modèle plus efficace. Donc, le type de convoyeur le plus capable de gérer efficacement la plus large gamme de défis d'usinage CNC est celui qui filtre avec succès virtuellement tous matériaux, types et formes de copeaux, du grossier et filandreux au très fin, ce que LNS dit être le convoyeur filtrant.

Que chercher dans un convoyeur à copeaux filtrant

Il existe plusieurs conceptions de convoyeurs filtrants. Certains utilisent des médias filtrants remplaçables, d'autres ont des tambours filtrants permanents, auto-nettoyants, en acier inoxydable ou autres matériaux pouvant aussi employer des systèmes de raclage ou filtres boîte perforés.

Un type de convoyeur filtrant peut gérer efficacement une large gamme de défis d'usinage CNC en filtrant myriades de matériaux, types et formes de copeaux.

Les convoyeurs avec boîtes filtrantes remplaçables, auto-nettoyantes, sont dits grandement réduire la maintenance et pouvoir être facilement modifiés pour accommoder différentes applications d'usinage. Par exemple, la série MH de LNS a des boîtes de filtration interchangeables éliminant copeaux dès 250 microns, tandis que le filtre compact SF filtre jusqu'à 50 microns. En plus, ces convoyeurs offrent des rails durcis, surtout dans les courbes, pour réduire l'usure ; ceintures renforcées pour vie plus longue et maintenance réduite ; une empreinte au sol pas plus grande que les convoyeurs non-filtrants (unités compactes utilisant encore moins d'espace sans sacrifier la performance sont disponibles) ; et personnalisation du point de décharge.

Les boîtes filtrantes remplaçables, auto-nettoyantes, sont dites grandement réduire la maintenance et pouvoir être facilement modifiées pour accommoder différentes applications d'usinage.

En fait, la mise à niveau vers un convoyeur filtrant a permis à Flotec à Indianapolis de répondre à la demande accrue suite à la pandémie COVID-19. Flotec fabrique des régulateurs et autres composants essentiels pour équipements médicaux utilisés par hôpitaux, unités néonatales de soins intensifs et services EMS. L'entreprise, fondée en 1983, fournit des pièces pour OEMs et utilisateurs finaux mondialement, et ces produits sont presque tous créés sur mesure. Dernier comptage : sa seule gamme de régulateurs compte plus de 4 billions d'articles uniques.

Avec la propagation du coronavirus, la demande pour les produits Flotec a poussé l'entreprise à maximiser sa production et dépendre encore plus de la production lights-out pour son tour suisse à double broche, double tourelle. Comme souvent, une production nocturne réussie exige que chaque partie du processus de fabrication soit sans souci. Quand une gestion inefficace des copeaux a causé des interruptions, Flotec a fait appel à LNS.

Le tour suisse était équipé d'un convoyeur à copeaux standard à charnière. Cependant, Flotec utilise cette machine pour usiner aluminium 6061 et T651, laiton 350 et acier inoxydable 303. Le processus crée de très fins copeaux qui passaient à travers le convoyeur dans le lubrifiant récupéré et s'écoulaient dans le système de filtration du bac à lubrifiant.

La machine a quatre paniers filtrants haute pression et un panier additionnel qui attrape les fines avant qu'elles n'atteignent les pompes à lubrifiant. Ces matériaux remplissaient les paniers filtrants, causant une baisse des niveaux de lubrifiant. Pendant ce temps, les copeaux s'accumulaient dans le bac, déplaçant le volume de lubrifiant. Cette perte de volume déclenchait des alarmes bas niveau qui réduisaient le débit de lubrifiant par le système haute pression. Résultat : pièces usinées et outils de coupe insuffisamment refroidis, menant à durée de vie d'outil plus courte et finitions de pièces dégradées.

La solution LNS : remplacer le convoyeur à charnière existant par le système de gestion de copeaux filtrant LNS Turbo MH 250. La conception de boîte filtrante auto-nettoyante permet au MH 250 d'éliminer virtuellement toutes tailles et types de copeaux, incluant les fines d'aluminium et laiton du processus de fraisage de Flotec, tout en filtrant le lubrifiant à 250 microns.

Selon Brian Davidson, président de Flotec : « Avant de remplacer le convoyeur original par le modèle filtrant LNS, on obtenait environ 75 unités de production en journée et 40 en lights-out nuit. Maintenant on produit 75 unités par jour de 9h et 125 unités de 17h30 (extinction) à 8h30 le lendemain. Résultat : on a plus que doublé la production de cette machine CNC d'environ 2 875 unités/mois à 6 000 unités/mois simplement en remplaçant le convoyeur original par le convoyeur filtrant LNS MH 250. »

Il dit qu'il y a aussi moins de maintenance. « On nettoie maintenant le bac à lubrifiant une seule fois par mois. Avant le convoyeur filtrant, on nettoyait les deux paniers filtrants de la machine trois à quatre fois par jour. Maintenant seulement deux fois par semaine. De même, on a réduit le nettoyage du panier haute pression de quotidien à hebdomadaire. »

Flotec a aussi constaté que sans les fines déplaçant et dégradant le lubrifiant, le système haute pression fonctionne correctement, ce qui protège les finitions critiques, réduit l'usure d'outil et prolonge la durée de vie du lubrifiant.