OSG dévoile ses fraises aluminium nouvelle génération qui doublent la durée de vie et la productivité

Quand les ateliers achètent des fraises, ils ont deux considérations principales : durée de vie d'outil et productivité. Ces paramètres, malheureusement, ont ce que les ingénieurs appellent une connexion négative.

C'est une façon technique de dire que quand l'un augmente, l'autre diminue.

« Vous ne pouvez généralement pas avoir les deux parce que plus vous avancez un outil fort, plus il va s'user », dit Daniel Dominski, ingénieur d'application chez OSG, un fournisseur leader de fraises à bout et autres outils de coupe pour industries de l'aérospatiale à l'automobile et fabrication lourde.

C'est un dilemme qu'OSG a adressé avec ses fraises à bout A Brand AE-N, des instruments à trois flûtes avec un revêtement carbone type diamant qui donne une douceur et résistance à l'usure accrues et un noyau de plus grand diamètre qui permet des vitesses de fonctionnement plus élevées sans surcharger l'outil et raccourcir sa durée de vie.

Une durée de vie d'outil plus longue génère de grosses économies

C'est un gagnant-gagnant pour les budgets d'atelier : Non seulement ils économisent sur les coûts d'outils, qui représentent typiquement moins de 5 % des dépenses de production, ils économisent aussi sur la main-d'œuvre et la machinerie, qui ensemble comptent pour plus de la moitié.

Bien que les outils aient un prix plus élevé que les alternatives brillantes conventionnelles, « l'augmentation de la durée de vie d'outil de nos revêtements DLC peut résulter en d'énormes économies de coûts », dit Dominski.

Pour montrer aux clients comment, OSG visite les sites de travail en personne et compile de la documentation d'économies de coûts. Globalement, le résultat pour les clients ateliers est quelque peu comme l'expérience consommateur de payer plus pour un manteau d'hiver de haute qualité qui dure 10 ans plutôt que d'acheter une version discount qui pourrait survivre juste une saison.

« Vous obtenez un outil avec une durée de vie d'outil exceptionnelle », dit-il. « Vous pourriez nécessiter moins de changements d'outil et vous obtenez une meilleure productivité de cet outil car il tourne à des vitesses plus rapides. »

La série A Brand représente une mise à niveau des anciennes fraises Blizzard d'OSG qui offraient des revêtements carbone type diamant, ou DLC, seulement comme modifications, ajoutant quelques semaines au délai de livraison.

Les fraises AE-N « fournissent une solution plus premium directement du stock, sans attente pour modifications », dit Dominski.

Marché en expansion rapide

La livraison plus rapide affine encore l'avantage compétitif d'OSG sur le marché lucratif des outils de coupe, qui devrait croître en moyenne de 3,96 % par an jusqu'en 2025, une expansion d'environ 4,26 milliards de dollars, selon l'entreprise mondiale de recherche technologique et conseil Technavio. C'est environ un tiers de la croissance de 12,6 milliards de dollars que Technavio prévoit dans le marché global de l'usinage métal, avec une demande croissante des industries pétrole, gaz et automobile.

Pour les ateliers qui rivalisent pour rencontrer cette demande tout en maintenant ou augmentant les marges bénéficiaires, les outils AE-N d'OSG ont une rigidité suffisante pour permettre une finition en un passe, taillant et façonnant d'épais blocs d'aluminium aussi facilement que s'ils étaient de la cire.

C'est dû, en partie, au design à trois flûtes. Bien qu'il ait un taux d'avance plus lent — la vitesse à laquelle la fraise passe le long et à travers la pièce — que les designs à cinq flûtes de plus en plus populaires, il enlève plus de pouces cubes de matière par minute, dit Dominski.

Sur la version longue de l'A Brand, la AE-TL-N, la compagnie a élargi l'épaisseur du noyau à 50 % du diamètre depuis 38 %, un mouvement qui supprime le chatter et évite la dégradation de performance associée.

Le noyau plus épais est mieux capable de contrer les forces vibratoires qui augmentent exponentiellement quand la longueur grandit par rapport au diamètre, dit-il.

« Vous voulez le gros noyau pour aider l'outil à rester rigide et rester où il est censé être », explique Dominski. « Sinon, la déflexion se produira, résultant en un mur en pente et une mauvaise finition de surface. »

Outils de fraisage AE-N

La rigidité accrue fournit aussi une finition de plus haute qualité avec moins de marques de vibration, qui posent un défi inhérent en fraisage et en usinage global.

« Vous pouvez voir les lignes de chatter où la fraise à bout vibre, ce qui réduit la qualité de surface de la pièce », dit Dominski. « Ce noyau plus large sur l'outil long atténue tout cela pour nous. »

Le cannelure de la fraise, pendant ce temps, crée une forme de crochet fermé entre les arêtes de coupe pour que dans les travaux de fraisage de côté, il tire les copeaux rabattus derrière l'outil, un peu comme une mitrailleuse ou une fontaine, dit Dominski.

Sur les modèles plus anciens et plus conventionnels avec un noyau moins profond, la poche entre les arêtes de flûte était en forme de demi-cercle, ce qui augmentait la probabilité que les copeaux se coincent entre un outil et une pièce, augmentant le temps de production et baissant la qualité.

Série AERO

La variante VTS-N de l'A Brand, dont l'arête de coupe centrale peut être utilisée pour le fraisage par plongée, amortit encore plus les vibrations avec des avances variables et un espacement inégal entre les dents de coupe, selon OSG. L'effet essuie-glace de ses arêtes plates donne une qualité de surface usinée de plus haute précision.

Le cas business d'OSG pour développer la série AE-N était d'adresser le gap qui existait précédemment entre ses fraises à bout usage général et la série AERO haut de gamme, conçue spécialement pour les entreprises aérospatiales dont les machines CNC ont une forte puissance et des taux d'avance correspondamment élevés.

« Tout le monde n'a pas une machine CNC à plusieurs millions de dollars », dit Dominski. « C'est un produit de niche très spécifique. La série AE-N s'appuie sur l'AERO-DLC mais comble le gap, permettant l'utilisation sur n'importe quelle machine de puissance. »

Comment équilibrez-vous le besoin d'étendre la durée de vie d'outil au maximum avec la demande de productivité plus élevée ? Dites-le-nous dans les commentaires ci-dessous.