4 tendances des outils de coupe qui façonnent le travail des métaux et la fabrication

Deux des principaux fabricants d'outils de coupe préparent l'avenir de la fabrication de pièces. Nous examinons les innovations récentes — avec un œil attentif sur la direction que prennent les outils.

Des métaux aérospatiaux propriétaires aux polymères et composites en fibre de carbone en passant par les pièces imprimées en 3D à partir de poudres métalliques, les matériaux de demain évoluent.

Où vont les outils de coupe et porte-outils pour gérer ces matériaux ? Le coût, la durée de vie de l'outil ou la prévisibilité sera-t-il le facteur moteur du développement de nouveaux outils ?

Quelle sera l'importance du retour d'information en temps réel depuis les outils ? L'Industrie 4.0 et l'Internet industriel des objets ne sont-ils que du battage médiatique, ou sommes-nous à l'aube d'une évolution qui change la donne dans la technologie du travail des métaux ?

Quel que soit le résultat, les fournisseurs et fabricants d'outils de coupe embrassent ce brave nouveau monde.

Tendance n°1 des outils de coupe : Intégration de l'Internet des objets

Quiconque ne pose pas ces questions pourrait regarder en arrière dans 10 ans et souhaiter avoir fait les choses très différemment. Non seulement la plupart des fabricants d'outils de coupe produisent de nouveaux carbures, revêtements et géométries à une vitesse effrénée, mais beaucoup s'attendent à ce que la numérisation devienne la voie claire pour les ateliers souhaitant augmenter la productivité face à une main-d'œuvre plus technologiquement avertie.

Parmi eux se trouve Sandvik Coromant. L'entreprise a été très occupée à développer un écosystème complet de tableaux de bord et d'outils de visualisation pour aider les clients à tirer parti des supposés avantages de l'Industrie 4.0 et de l'IIoT. Sa plateforme de solutions connectées CoroPlus, par exemple, promet de fournir des informations jamais possibles auparavant sur l'utilisation des machines-outils et d'autres métriques d'efficacité. Dans un esprit similaire, ses porte-outils pilotés DTH Plus offrent des capacités de maintenance prédictive conçues pour réduire les temps d'arrêt sur les tours CNC multitâches.

Magnus Ekbäck, vice-président de la stratégie et du développement commercial de Sandvik Coromant, a prononcé un discours d'ouverture à l'IMTS 2018 décrivant comment la numérisation est prête à remodeler la fabrication discrète.

Il a discuté des principales tendances affectant l'industrie, y compris la demande de plus d'informations, le fossé croissant des compétences et le besoin de meilleure prise de décision dans les phases de conception et de planification. Chacune de ces tendances, a-t-il dit, peut être abordée par une plus grande connectivité et l'accès aux données.

Voir la vision numérique de Sandvik Coromant prendre vie dans notre interview avec Jeff Rizzie, Directeur, Ingénierie numérique, Sandvik Coromant à l'IMTS 2018.

Tendance n°2 des outils de coupe : Réduction des vibrations en tournage

Un exemple notable de ceci est le programme Silent Tools Plus du fabricant d'outils, conçu pour réduire les vibrations et améliorer la qualité des trous dans les opérations de tournage intérieur à portée étendue. Pratiquement tous les grands fabricants d'outillage offrent un type de technologie de barre d'alésage amortie pour cette application souvent problématique.

Sandvik Coromant va plus loin en équipant ses outils de capteurs compatibles Bluetooth ainsi que d'une « application » mobile pour surveiller activement les conditions d'alésage.

Comme l'a noté Ekbäck, la conception et la planification de fabrication joueront un rôle de plus en plus important dans les ateliers de demain. Les utilitaires basés sur le cloud tels que CoroPlus ToolGuide et ToolLibrary de Sandvik Coromant serviront à rationaliser la programmation des trajectoires d'outil, et aideront ensuite les opérateurs à optimiser les processus d'usinage bien avant que le premier copeau ne soit fait.

Le programme NOVO de Kennametal offre des capacités similaires avec sa suite d'outils numériques « De l'art à la pièce au profit ». Les utilisateurs peuvent sélectionner et télécharger des modèles numériques d'outils de coupe et de porte-outils, recevoir des conseils sur la façon de les appliquer, simuler et affiner leurs performances.

Pour en savoir plus sur le programme NOVO de Kennametal, regardez cette vidéo.

Tendance n°3 des outils de coupe : Fraises, forets et l'effet d'amincissement du copeau

Il n'y a pas de pénurie d'outils parmi lesquels choisir : Kennametal est l'une des entreprises à avoir introduit une multitude de fraises et forets haute performance, spécifiques à l'application, l'an dernier. La fraise en carbure KOR 5 à 5 dents, alimentée en fluide, avec brise-copeaux, est annoncée comme le « roi de l'ébauche » en aluminium.

La conception de goujure propriétaire de la fraise HARVI I TE promet une performance similaire dans l'acier, l'acier inoxydable, la fonte et les alliages haute température. Le foret KenTIP FS est censé fournir une performance en carbure monobloc dans une conception modulaire rentable. Et les fraises à plaquettes comme la Mill 4-12^KT et la HARVI Ultra 8X continuent de relever la barre du fraisage haute performance.

Sandvik Coromant n'est pas resté inactif sur ses lauriers numériques non plus. Son CoroDrill DS20 est conçu pour le perçage profond et de haute précision, tandis que le CoroDrill 863 cible le perçage aérospatial dans les plastiques renforcés de fibre de carbone et l'aluminium et titane empilés dans les cadres d'avion.

Ce qui est peut-être plus notable, c'est le rôle de Sandvik Coromant en tant que disrupteur d'outils de coupe. Ses outils de tronçonnage CoroCut QD exploitent l'axe Y sur les tours CNC haut de gamme pour augmenter significativement la durée de vie de l'outil et les avances dans les applications de tronçonnage. De même, le CoroTurn PrimeTurning^TM tire parti de l'effet d'amincissement du copeau, qui est le même phénomène qui rend les stratégies de fraisage trochoïdal si réussies, en tournant les pièces dans une direction complètement non orthodoxe : loin de la broche.

Tendance n°4 des outils de coupe : Impression 3D dans la fabrication

Chacun de ces géants de l'outillage de coupe poursuit une autre stratégie de fabrication d'outils innovante en utilisant une technologie qu'un nombre croissant de fabricants connaissent : l'impression 3D.

Sandvik Coromant a connu un grand succès chez le fabricant de véhicules autonomes Local Motors avec le CoroMill 390, une fraise à plaquettes légère, fabriquée par fabrication additive, qui a réduit le temps de fraisage sur un châssis de navette composite de 95 %. Et grâce à la tête Capto à changement rapide, les temps de mise en place ont été réduits.

Kennametal utilise aussi l'impression 3D. Quand un client a eu du mal à aléser une paire d'alésages coaxiaux dans un carter de moteur électrique parce que l'outil était simplement trop lourd pour le centre d'usinage, les ingénieurs de Kennametal ont conçu et imprimé en 3D un alésoir à plaquettes personnalisé qui non seulement a réduit le poids de l'outil de moitié, mais a atteint les exigences exigeantes du constructeur automobile en matière de précision, rondeur et finition de surface.

Ces histoires de succès représentent une autre tendance : l'outillage personnalisé. Quand l'outillage standard ne fait pas tout à fait l'affaire ou quand une plus grande productivité est demandée, ces fabricants d'outils de coupe utilisent leur connaissance approfondie de l'ingénierie pour aider à trouver des solutions. Cela peut inclure quelque chose d'aussi basique qu'un outil combiné foret-chanfrein-surfaçage à plaquettes, ou ça pourrait être un alésoir léger imprimé en 3D.

Quel que soit le besoin, la fabrication additive aura un effet profond sur les fournisseurs d'outils de coupe et ceux qui utilisent leurs produits. Donc pour répondre à la question « quel est le plus important : coût, durée de vie de l'outil ou prévisibilité » posée plus tôt, la réponse est évidente : c'est tout cela — avec la visibilité des données et la connectivité en prime.

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