Kennametal dévoile les forets FBX, Harvi Ultra 8X et fraises Harvi III pour élever la production aérospatiale

En utilisant la mesure la plus basique de la productivité — ce que l'ingénieur de Kennametal Danny Davis appelle « compter les cubes », — ou pouces cubes de métal enlevé — les nouveaux forets FBX, fraises hélicoïdales indexables Harvi Ultra 8X et fraises hélicoïdales carbure monobloc Harvi III du fabricant d'outils surpassent chacun de loin les modèles plus anciens qu'ils ont remplacés.

Les clients aérospatiaux qui les utilisent pour fabriquer des pièces d'avion, des longerons de train d'atterrissage aux aubes de turbine à réaction et rails de volets, n'auraient pas attendu moins.

Ensemble, cependant, le paquet d'outils livre encore plus de punch sur le marché, offrant aux ateliers la flexibilité d'augmenter la productivité, réduire le temps de cycle et allonger la durée de vie de l'outil même s'ils font face aux restrictions d'équipements plus anciens ou moins puissants ou d'espaces de travail serrés.

En essence, c'est l'avantage qui vient d'envoyer une équipe de tag, plutôt qu'un lutteur solitaire, dans une arène ou de déployer un peloton de soldats plutôt qu'un seul éclaireur.

« Nous aimons l'idée de commercialiser cela comme une famille d'outils que vous utiliseriez ensemble parce que tous les trois ont des avantages dans ce qu'ils peuvent faire », dit Danny Davis, ingénieur senior chez Kennametal basé à Asheboro, Caroline du Nord.

Capacités chevauchantes & Perçage en chaîne

Le foret FBX, qui a deux arêtes de coupe efficaces à l'extérieur ainsi qu'un insert central avec deux arêtes de coupe efficaces, peut pénétrer les pièces métalliques deux fois plus vite que son prédécesseur, explique Mark Francis, ingénieur chez Kennametal pour l'aérospatiale et la défense à Charleston, Caroline du Sud. Cela le rend idéal pour ébaucher des poches dans une pièce métallique en utilisant un processus connu sous le nom de perçage en chaîne, dans lequel des formes sont formées en utilisant une série de trous chevauchants qui laissent des bords festonnés le long du périmètre, disent-ils.

Les métallurgistes peuvent ensuite se tourner vers la fraise indexable Harvi Ultra 8X pour lisser les festons et semi-finir, puis utiliser la fraise en bout carbure monobloc Harvi III pour finir les parois et fonds de la pièce.

Bien que les outils aient des capacités chevauchantes — à la fois le Harvi Ultra 8X et le FBX pourraient être utilisés pour ébaucher une pièce—les combiner joue sur leurs forces d'une manière qui peut prolonger la durée de vie de l'outil et optimiser la productivité.

Force combinée

Expand Expand L'utilisation des nouveaux outils de coupe de Kennametal ensemble peut soulager les points douloureux pour les fournisseurs aérospatiaux. | Avec l'aimable autorisation de Kennametal

L'utilisation d'un foret FBX dans le processus niera les forces axiales associées aux scénarios d'ébauche de poche typiques qui peuvent causer du chatter et des vibrations, usant un outil plus vite et abaissant la qualité de la pièce.

Cela rend l'outil idéal quand les ateliers ont besoin d'utiliser des connexions de broche moins rigides sur de grandes structures aérospatiales, dit Francis.

Couper à une profondeur axiale de 6 pouces, par exemple, crée des forces tangentielles élevées et un moment de flexion.

« Vous commencez à avoir soit du chatter soit des vibrations », ce qui peut mener à des défauts tels qu'un mur conique, explique-t-il. « Si vous avez le foret FBX, vous pouvez enlever la majeure partie de ce matériau sans avoir les forces tangentielles ou les problèmes de moment de flexion, puis revenir avec le Harvi Ultra 8X pour ce qui est encore une opération d'ébauche, mais les festons nécessitent moins d'engagement radial, donc le processus n'est pas près d'être aussi abusif pour la broche et le serrage. »

L'Ultra 8X a huit arêtes de coupe par insert, le double du nombre sur le modèle précédent, ce qui fournit un énorme coup de pouce dans l'économie des arêtes de coupe pour les acheteurs.

Les fraises de fraisage hélicoïdales sont conçues pour fournir les taux d'enlèvement de matière les plus élevés sur le marché, particulièrement avec les alliages à haute température, dit la société.

Le Harvi III, une fraise en bout carbure monobloc à six goujures, utilise un espacement inégal entre elles pour offrir un usinage sans chatter sur l'acier inoxydable et les alliages à haute température, même aux avances les plus élevées.

Les ateliers qui n'ont pas le budget pour les équipements CNC les plus récents et les plus puissants, ou l'espace pour les installer, pourraient vouloir considérer les avantages de combiner de tels outils, dit Davis.

Les clients de Kennametal aux prises avec des budgets limités pour de nouveaux équipements—ou l'espace pour les installer—consultent fréquemment Davis et Francis sur la façon de tirer le maximum de ce qu'ils ont déjà.

Les deux hommes se rendent sur les sites de travail à travers le pays pour conférer avec les clients et concevoir des moyens de surmonter les défis auxquels ils font face.

« Le maillon le plus faible »

« Quand je suis face à face avec un client, la chose principale que nous essayons de faire est de « compter les cubes » enlevés avec les outils et processus actuels, dit Davis, puis chercher le maillon le plus faible.

« La machine-outil est-elle le maillon faible ? La connexion de broche est-elle le maillon faible ? Dépassons-nous les exigences de puissance ou de couple de la machine-outil ? » demande-t-il. « Quel que soit le maillon faible, ce que nous voulons essayer de faire est de maximiser la performance de l'outil autant que nous le pouvons. »

Davis confère souvent avec des clients d'affaires qui luttent pour atteindre des objectifs de production accrus, surtout quand la capacité semble maxée. C'est une situation qui est devenue de plus en plus commune dans le marché d'aujourd'hui.

Dans de tels cas, les entreprises ont soit besoin d'optimiser leurs processus, soit d'acheter de nouveaux équipements, et elles « ne veulent pas acheter de nouveaux équipements à moins qu'elles n'aient absolument à le faire », dit-il.

Concevoir une solution nécessite parfois d'analyser les forces et faiblesses d'une gamme de différentes machines et de déterminer la combinaison d'outils qui maximisera le potentiel productif de chacune.

« Vous devez trouver de nouveaux outils, vous devez en fait faire le travail en coulisses et dans votre propre bureau pour comprendre ce qui va marcher, quel genre de paramètres vous allez faire tourner et ce qui donne le meilleur taux d'enlèvement », dit Francis. « Vous vérifiez le comptage de copeaux et le comptage de cubes. S'ils veulent quelque chose, nous allons essayer de le leur donner du mieux que nous pouvons, et nous allons essayer de dépasser leurs attentes. »

Votre entreprise essaie-t-elle de maximiser la productivité sans acheter de nouveaux équipements ? Parlez-nous de votre expérience dans les commentaires ci-dessous.