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Precision manufacturing

Précision grâce à des technologies avant-gardistes

De nouveaux outils, stratégies ou centres d’usinage génèrent non plus des changements disruptifs, mais plutôt des améliorations incrémentales. En suivant les évolutions en R&D, Sirris a pu identifier de possibles innovations de rupture dans les technologies d’usinage dites intégrées ou de soutien.

La fabrication additive de composants métalliques est depuis longtemps réalisable, mais est rarement appliquée dans l’industrie, le manque d’intégration avec les technologies d’usinage classiques ayant été identifié comme le principal obstacle. Sirris a développé l’'AM Integrated Factory' en tant que plateforme de démonstration combinant des technologies d’usinage additives et par soustraction.

Le refroidissement cryogénique pour des matériaux difficilement usinables

Dans la catégorie 'technologies de soutien', le refroidissement cryogénique utilisant du CO2 ou N2 présente un fort potentiel. Les avantages sont la grande capacité de refroidissement et la propreté absolue, l’inconvénient étant que le refroidissement devient un consommable. Pour les matériaux difficilement usinables, dont la chaleur générée lors de l’usinage affecte la durée de vie de l’outil, la technologie cryogénique s’est avérée être une avancée en allongeant la durée de vie et la productivité de l’outil d’un facteur 2 à 3.

Helvoet usine des pièces en caoutchouc gelées grâce au refroidissement cryogénique

Le refroidissement cryogénique constitue une méthode innovante pour refroidir les processus d’usinage. Des gaz comme le CO2 ou l’azote, mis sous haute pression, ont une capacité de refroidissement supérieure par rapport aux méthodes de refroidissement classiques, telles que l’émulsion ou l’huile. L’usinage cryogène est une technique qui s’applique non seulement aux matériaux difficiles à usiner comme le titane et les aciers durs, mais également aux matériaux mous.

Sirris a réalisé un test de faisabilité chez Helvoet Pharma, fabricant de premier plan de fermetures pharmaceutiques établi dans le Limbourg, afin de déterminer s’il était possible d’utiliser du CO2 liquide pour usiner des anneaux en caoutchouc au lieu de les mouler. Lorsque le matériau est gelé, il devient plus fragile et cela le rend usinable. Cette méthode évite de devoir réaliser des moules spéciaux normalement nécessaires pour donner forme à ce matériau.

Un usinage intégré réduit le délai de production

Les technologies d’usinage 'intégrées' peuvent être définies, d’une part, comme une parfaite connexion entre différentes technologies d’usinage et, d’autre part, comme l’application d’une seconde technologie d’usinage sur la même plateforme. Dans les deux cas, l’objectif est de créer un avantage extrêmement compétitif. Dans le second cas, Sirris a identifié la trempe par laser intégrée, car cette technologie de rupture permet de réduire les délais de réalisation de 90 pour cent. Le stock régulateur s’en trouve en outre considérablement réduit également.

Vandewiele étudie les possibilités d’application de la trempe par laser

Vandewiele SA, connue pour ses machines à tisser pour tapis et ses systèmes de guidance du fil, a examiné la possibilité d’appliquer la trempe laser pour améliorer la qualité des machines et réduire les délais d’exécution.

AM Integrated Factory

La technologie de fabrication additive, ou impression 3D, est prête à passer au déploiement sur ligne de production, mais de nombreux problèmes pratiques doivent encore être résolus. Sirris a donc lancé l’‘AM Integrated Factory’, une usine pilote de fabrication additive intégrée axée sur la démonstration et la recherche, pour mettre au point et industrialiser les technologies de fabrication additive ‘en ligne’ avec d'autres technologies de fabrication de pointe. Cette usine aide les entreprises à intégrer des opérations de fabrication additive de pièces sur des lignes de production industrielles.

Un moule d’injection issu de l’AM Integrated Factory 15 pour cent plus performant

Dans le cadre d’un projet de recherche européen, il a été examiné s’il était faisable d’utiliser l’impression 3D comme technologie de base pour des moules d’injection pour des composants optiques en plastique. Les partenaires de recherche autrichiens ont imprimé une grande empreinte avec des canaux de refroidissement en acier inoxydable. La plateforme de démonstration de l’AM Integrated Factory de Sirris a permis d’usiner l’empreinte en une surface de qualité miroir à l’aide de la fraiseuse de précision cinq axes. Le moule d’injection a été validé en production et les résultats se sont avérés très positifs : jusqu’à 15 pour cent de gain de productivité par rapport à la technologie de moulage existante.