Quand un convoyeur à copeaux filtrant pour les tours CNC a-t-il un sens ?

Les convoyeurs à copeaux filtrants, tels que ceux utilisés dans la production de pièces comme celles-ci chez Flotec à Indianapolis, peut évacuer pratiquement tous les matériaux, tailles et formes de copeaux, tout en éliminant des particules aussi petites que 50 microns. Crédits photos :LNS America

Les ateliers examinant les nouvelles fraiseuses ou tours CNC potentiels à acheter considèrent généralement :dans quelle mesure ils s'intégreront dans leurs processus actuels ; s'ils ont la capacité et la polyvalence nécessaires pour changer et grandir avec l'entreprise ; à quel point ils sont fiables et robustes ; et la disponibilité des pièces de rechange, des services techniques et de l'assistance client.

Selon LNS America, ces mêmes considérations devraient s'appliquer lors de la sélection d'équipements d'usinage périphériques tels que des convoyeurs à copeaux, car ces appareils peuvent soit optimiser un processus d'usinage, soit devenir un maillon faible. La différence peut résider dans la mesure dans laquelle le convoyeur correspond aux applications d'usinage actuelles et s'il peut s'adapter aux différentes exigences qui pourraient être rencontrées à l'avenir.

Les convoyeurs à copeaux sont disponibles dans une variété de modèles et de prix. En ce qui concerne ces derniers, les convoyeurs à copeaux filtrants représentent un investissement initial plus élevé, mais leur retour sur investissement pourrait les rendre dignes d'être pris en considération pour répondre aux besoins actuels et mieux permettre aux équipements d'usinage de s'adapter plus efficacement aux nouveaux travaux et matériaux de pièces à usiner, comme l'entreprise explique ici.

Choix de convoyeur à copeaux

Les convoyeurs à copeaux à courroie articulée sont les modèles les plus populaires et sont souvent inclus avec les nouveaux achats de machines CNC. Ils sont abordables et fiables lorsqu'ils sont correctement adaptés à des applications d'usinage spécifiques, telles que la collecte d'un mélange de matériaux grossiers et filandreux. Cependant, ils ne sont pas le meilleur choix pour les opérations qui produisent de fins copeaux d'aluminium, de laiton, de fonte ou d'autres matériaux, car ces particules plus petites peuvent contaminer le liquide de refroidissement et obstruer le convoyeur, les conduites de fluide et les pompes.

Les convoyeurs à copeaux magnétiques conviennent aux processus d'usinage ferreux uniquement qui produisent des copeaux cassés. Cependant, si le processus crée un matériau filandreux plus long que l'espacement des aimants du convoyeur, les longues cordes peuvent provoquer un court-circuit dans les aimants. De plus, l'utilisation d'un convoyeur magnétique lors de l'usinage de matériaux ferreux qui créent des fines n'est pas recommandée, en raison des mêmes problèmes de système d'arrosage mentionnés ci-dessus.

Lorsque la gestion inefficace des puces a provoqué 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 pratiquement tous les matériaux, tailles et formes de copeaux, tout en éliminant les particules aussi petites que 50 microns qui, autrement, endommageraient les pompes et réduiraient la durée de vie du liquide de refroidissement. De plus, ils peuvent être efficaces lorsque les ateliers poussent les vitesses et les avances des machines pour améliorer la productivité et réduire le coût par pièce. Cela produit des températures plus élevées dans la zone de coupe qui, à leur tour, nécessitent un plus grand débit de liquide de refroidissement pour réduire la chaleur. Dans certains cas, ce volume de liquide de refroidissement accru dépasse la capacité d'un convoyeur à copeaux conventionnel à éliminer efficacement les copeaux et empêche la recirculation du liquide de refroidissement contaminé. Le résultat peut être des ralentissements ou des arrêts de production et d'éventuels dommages au système de pompage du liquide de refroidissement. La recirculation des copeaux peut également réduire la durée de vie de l'outil de coupe et détériorer la finition de surface de la pièce usinée. Ces attributs peuvent empêcher les ateliers de mettre en œuvre une production fiable sans interruption ou limiter également le temps d'usinage sans surveillance.

De plus, les machines-outils modernes peuvent traiter une grande variété d'opérations et de matériaux qui peuvent aller de l'aluminium et de l'acier de base aux alliages exotiques. Lorsque de nouvelles commandes arrivent et nécessitent de modifier un processus de production, la capacité d'adaptation d'une machine peut être entravée par un convoyeur à copeaux qui ne peut pas gérer la nouvelle charge de travail. Dans ces situations, il peut être nécessaire de remplacer le convoyeur existant par un modèle plus efficace. Par conséquent, le type de convoyeur à copeaux le plus capable de gérer efficacement la plus large gamme de défis d'usinage CNC est celui qui filtre avec succès pratiquement tous les matériaux, types et formes de copeaux, de grossier et filandreux à très fin, ce qui, selon LNS, est le convoyeur à copeaux filtrant .

Ce qu'il faut rechercher dans un convoyeur à copeaux filtrant

Il existe un certain nombre de modèles de convoyeurs à copeaux filtrants disponibles. Certains utilisent des médias filtrants remplaçables, tandis que d'autres ont des tambours filtrants autonettoyants permanents en acier inoxydable ou d'autres matériaux qui peuvent également utiliser des systèmes de raclage ou des filtres à caisson perforé.

Un type de convoyeur à copeaux filtrant peut gérer efficacement un large éventail de défis d'usinage CNC en filtrant une myriade de matériaux, de types et de formes de copeaux.

On dit que les convoyeurs à copeaux dotés de boîtes de filtre autonettoyantes remplaçables réduisent considérablement la maintenance et peuvent être facilement modifiés pour s'adapter à différentes applications d'usinage. Par exemple, la série LNS MH de convoyeurs à copeaux filtrants possède des boîtes de filtration interchangeables qui éliminent les copeaux aussi petits que 250 microns, tandis que les filtres compacts SF filtrent les copeaux aussi petits que 50 microns. De plus, ces convoyeurs proposent des chenilles durcies, notamment dans les virages, pour réduire l'usure; courroies renforcées pour une durée de vie plus longue et un entretien réduit ; une empreinte au sol non supérieure à celle des convoyeurs à copeaux non filtrants (des unités compactes qui utilisent encore moins d'espace au sol sans sacrifier les performances sont disponibles) ; et personnalisation du point de décharge.

Les boîtes de filtre remplaçables et autonettoyantes sont dites pour réduire considérablement la maintenance et peut être facilement modifié pour s'adapter à différentes applications d'usinage.

En fait, la mise à niveau vers un convoyeur à copeaux filtrant a permis à Flotec à Indianapolis de répondre à la demande accrue en réponse à la pandémie de COVID-19. Flotec fabrique des régulateurs et d'autres composants essentiels pour les équipements médicaux utilisés par les hôpitaux, les USI néonatales et les services EMS. La société, qui a débuté en 1983, fournit des pièces pour les équipementiers et les utilisateurs finaux du monde entier, et ces produits sont presque tous créés sur mesure. Au dernier décompte, sa gamme de régulateurs comptait à elle seule plus de 4 000 milliards d'articles uniques.

Alors que la pandémie de coronavirus se propageait, la demande pour les produits de Flotec a poussé l'entreprise à maximiser sa production et à s'appuyer encore plus sur la production sans éclairage pour son tour de type suisse à deux broches et à deux tourelles. Comme c'est souvent le cas, une production réussie du jour au lendemain exigeait que chaque partie du processus de fabrication se déroule sans problème. Lorsque la gestion inefficace des puces a provoqué des interruptions, Flotec a fait appel à LNS pour aider à résoudre le problème.

La machine de type suisse était équipée d'un convoyeur à copeaux standard à courroie articulée. Cependant, Flotec utilise cette machine pour usiner l'aluminium 6061 et T651, certains alliages de laiton 350 et l'acier inoxydable 303. Le processus crée des copeaux très fins qui traversent le convoyeur à copeaux dans le liquide de refroidissement récupéré et s'écoulent dans le système de filtrage du réservoir de liquide de refroidissement.

La machine est équipée de quatre paniers filtrants haute pression et d'un panier supplémentaire qui récupère les fines avant qu'elles n'atteignent les pompes de liquide de refroidissement. Ces matériaux remplissaient les paniers filtrants, entraînant des niveaux de liquide de refroidissement plus bas. Pendant ce temps, les copeaux se sont accumulés dans le réservoir de liquide de refroidissement, déplaçant ainsi le volume de liquide de refroidissement. Cette perte de volume a déclenché des alarmes de liquide de refroidissement bas qui ont réduit le débit de liquide de refroidissement dans le système de distribution haute pression. En conséquence, les pièces usinées et les outils de coupe n'étaient pas suffisamment refroidis, ce qui entraînait une réduction de la durée de vie des outils ainsi qu'une dégradation des finitions des pièces.

La solution LNS consistait à remplacer le convoyeur à copeaux à courroie articulée existant par le système de gestion des copeaux filtrants LNS Turbo MH 250. La conception du boîtier de filtre autonettoyant permet au MH 250 d'éliminer pratiquement toutes les tailles et tous les types de copeaux, y compris l'aluminium fin et le laiton tels que ceux produits par le processus de fraisage de Flotec, tout en filtrant le liquide de refroidissement jusqu'à 250 microns.

Selon le président de Flotec, Brian Davidson, « Avant de remplacer le convoyeur à copeaux d'origine par le modèle de filtrage LNS, nous obtenions environ 75 unités de production pendant la journée et 40 lorsqu'il n'y avait plus de lumière pendant la nuit. Nous produisons maintenant 75 unités par journée de 9 heures et 125 unités à partir de 17h30 lorsque nous éteignons les lumières jusqu'à 8h30 le lendemain matin. En conséquence, nous avons plus que doublé la production de cette machine CNC d'environ 2 875 unités de production par mois à 6 000 unités par mois simplement en remplaçant le convoyeur à copeaux d'origine par le convoyeur à copeaux filtrant LNS MH 250. »

Il dit qu'il y a aussi moins d'entretien. « Désormais, nous ne nettoyons le réservoir de liquide de refroidissement qu'une fois par mois. Avant de passer au convoyeur à copeaux filtrant, nous nettoyions les deux paniers filtrants de la machine trois à quatre fois par jour. Maintenant, nous ne les nettoyons que deux fois par semaine. De même, nous avons réduit le nettoyage du panier du filtre à haute pression d'une fois par jour à une fois par semaine."

Flotec a également constaté que sans que les fines ne déplacent et ne dégradent le liquide de refroidissement, le système haute pression est capable de fonctionner correctement, ce qui protège les finitions critiques des pièces, réduit l'usure des outils et prolonge la durée de vie du liquide de refroidissement.