Préparez-vous pour la reprise aérospatiale : Votre atelier est-il prêt à saisir les opportunités de croissance ?

Une récente hausse des commandes d'avions ainsi que l'augmentation du nombre de passagers indiquent qu'une reprise est en magasin pour l'industrie aérospatiale. Votre atelier sera-t-il prêt à saisir les opportunités de croissance ?

United Airlines a récemment passé sa plus grande commande d'avions dans l'histoire de l'entreprise. C'était aussi la plus grande commande par une compagnie aérienne en plus d'une décennie.

De plus, le nombre de passagers aux États-Unis revient vers les niveaux d'avant la pandémie, indiquant que le public voyageur américain semble prêt à reprendre les airs.

Tout cela est une excellente nouvelle pour l'industrie aérospatiale, c'est pourquoi les fabricants, et leurs fournisseurs, devraient commencer à planifier maintenant pour les opportunités de croissance à venir.

S'associer avec les experts

Une grande partie de ce changement tourne autour de l'utilisation de matériaux forts mais légers tels que les céramiques avancées et les composites, c'est pourquoi quiconque se prépare pour les avions du futur devrait être compétent pour travailler avec eux.

Un bon endroit pour apprendre sur le collage, la fabrication et la protection de ces et d'autres matériaux est 3M. Le fabricant et fournisseur aérospatial basé à St. Paul, Minnesota, a une expertise significative dans ce domaine, et offre des cours éducatifs au public à travers son Transportation Academy.

Seco Tools note que le titane et les superalliages résistants à la chaleur (HRSA) continueront à jouer un rôle clé dans la fabrication aéronautique à l'avenir.

Comme 3M et de nombreux autres fournisseurs de fabrication, Seco offre des ressources d'apprentissage étendues sur son site web, beaucoup d'entre elles axées sur les défis et solutions aérospatiaux.

Le fournisseur d'outils de coupe suggère aussi qu'il « travaille en étroite collaboration avec les fabricants aérospatiaux pour créer et fournir des solutions qui augmentent la productivité et renforcent la rentabilité », une déclaration qui s'étend certainement à leurs fournisseurs.

Ne cassez pas la chaîne

Bien sûr, c'est un bon moment pour être dans la fabrication (voir encadré) parce que pratiquement chaque grand fournisseur d'outils de coupe et d'outillage aujourd'hui fournit des solutions qui rendront les ateliers de machines, fabricants et fournisseurs spécialisés plus efficaces et rentables, qu'ils soient axés sur l'aérospatiale ou non.

Le responsable produit de Kennametal, Georg Roth, a une bonne histoire de solution, une qui répond aux besoins des fabricants aérospatiaux produisant des composants structurels tels que les pylônes en titane et les poutres de train d'atterrissage.

L'approche d'outillage en trois parties utilise le nouveau foret indexable à fond plat FBX de l'entreprise pour « percer en chaîne » une série de trous de départ, ouvrant la voie pour une opération d'ébauche de fraisage avec une fraise indexable HARVI Ultra 8X (HU8X), puis le fraisage de finition du fond et des parois en utilisant des fraises en carbure monobloc.

La solution est disponible avec une connexion BTF46 (bride à cône boulonné) qui s'adapte à une gamme d'interfaces de broche, KM4X parmi elles.

« Le foret FBX accélère dramatiquement le processus d'usinage en combinant les avantages d'un foret à fond plat et d'une fraise à plongée en Z », dit-il. « La conception à fond plat élimine les forces radiales, tandis que quatre arêtes de coupe efficaces fournissent des avances et vitesses accrues, menant à des taux d'enlèvement de métal jusqu'à 200 % plus élevés que les techniques de rampage traditionnelles. »

Restez en sécurité dans votre atelier de machines

Il y a un défi supplémentaire lors de l'usinage du titane et, dans une moindre mesure, de l'aluminium, et c'est l'arrachement d'outil pendant les opérations d'ébauche. Brendt Holden, président de Haimer USA, explique que peu importe la force que vous appliquez à un porte-fraise à verrouillage latéral, une certaine quantité de fluage d'outil peut encore se produire. Le problème n'est pas limité aux verrouillages latéraux — même le retrait thermique, l'hydraulique et les mandrins de fraisage mécaniques sont sujets à l'arrachement d'outil dans les applications d'enlèvement de métal lourd.

C'est pourquoi Haimer a développé le système Safe-Lock, dit-il. Non seulement il élimine le risque de pièces rebutées et d'outils cassés, mais il permet aussi aux ateliers de fraiser à des profondeurs de passe, avances et vitesses de broche plus élevées qu'avec les technologies de porte-outil concurrentes. De même, l'entreprise a aussi développé son système de fraisage modulaire Duo-Lock (en conjonction avec Kennametal), dit « plus que doubler le taux d'enlèvement de métal par rapport aux systèmes modulaires existants sur le marché » dans les applications de fraisage aérospatiales et autres courantes.

« Nous avons conçu les deux systèmes pour les ateliers aérospatiaux qui usinent de grands blocs de métal très chers, comme les composants structurels de cellule d'avion », dit Holden.

« Ils sont devenus depuis un choix évident pour ce segment de fabrication, et pour quiconque souhaite maximiser l'enlèvement de métal dans les applications de fraisage où il y a de grandes profondeurs de passe et un grand engagement radial d'outil. »

Outils de coupe

Ceratizit offre une gamme étendue d'outils de fraisage, perçage et routage PCD, des fraises indispensables pour les ateliers qui usinent les matériaux composites mentionnés.

Mark Blosser, directeur exécutif de la technologie et des solutions chez Ceratizit, explique que l'offre aérospatiale de l'entreprise va bien au-delà des outils de coupe. Il dit que le secteur aérospatial a rampé assez rapidement ces derniers mois, et pour répondre à des demandes spécifiques, lui et d'autres dans son groupe ont développé des outils d'alésage électroniques à usage spécial qui augmentent les capacités des équipements CNC.

Cette technologie est appliquée à divers usinages d'alésages internes complexes vus dans de nombreux composants aérospatiaux comme les composants de freinage, trains d'atterrissage et boîtes de vitesses, dit-il.

« Au lieu d'utiliser des machines à usage spécial pour couper les caractéristiques internes en forme de bouteille, ils les mettent maintenant sur des centres d'usinage que nous avons équipés d'un système d'alésage sans fil à contour et auto-compensant. Ces têtes d'axe U leur permettent de faire du contour et rainurage interne, ce qui signifie qu'ils peuvent usiner une pièce complète en une seule mise en place. C'est des trucs plutôt cool. »

Laser les diamants

Rick With, responsable produit et superviseur ingénierie pour la division PCD/PCBN de Guhring Inc., est d'accord avec ses collègues sur l'utilisation accrue de composites et titane dans l'industrie aérospatiale mais suggère que leur homologue léger l'aluminium ne va pas partir de sitôt. Ici encore, les outils de coupe PCD sont le premier choix, surtout pour l'aluminium à haut Si (silicium) ou 7075 moins usinable où des volumes plus élevés ou des exigences de précision plus grandes sont rencontrés.

Un des inconvénients historiques de ces outils diamant brasés, cependant, est le manque de brise-copeaux et de formes d'hélice, menant à un contrôle de copeau moins qu'optimal. Guhring et d'autres adressent le second de ces problèmes en appliquant des revêtements diamant et type diamant (DLC) sur des forets, fraises et alésoirs en carbure monobloc, prolongeant grandement la durée de vie de l'outil lors de l'usinage d'alliages d'aluminium abrasifs ou de matériaux composites. Ils ont aussi commencé à offrir des outils diamant « veined » et outillage avec une tête PCD monobloc qui donne aux fabricants d'outils de coupe plus de latitude pour créer des géométries courbes et hélicoïdales.

Un autre développement intéressant est l'utilisation de lasers pour ablater des brise-copeaux dans des outils qui auraient autrement une face de coupe plate. « Dans le passé, ceux-ci avaient tendance à créer de longs copeaux filandreux qui s'enroulaient autour de l'outil, menant à des temps d'arrêt et même des dommages de pièce », dit With. « Mais la nouvelle technologie laser nous permet de réellement graver un brise-copeau dans le diamant lui-même, améliorant à la fois la gestion des copeaux et la finition de surface de la pièce. Ça a résolu beaucoup de problèmes. »

Quelles mesures votre atelier prend-il pour saisir les opportunités de croissance attendues dans l'aérospatiale ? Faites-le nous savoir dans les commentaires ci-dessous.

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