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UGV ou EDM : comment choisir et marier les procédés ?

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1Micronora inforMations - juillet 2009

é d i t o r i a l

Sommaire Procédés d'usinage 2 à 9 Mécanique / Innovation 11 Médical / Innovation 13 à 15 Médical / Production 17 Horlogerie / Innovation 19 Laser / Innovation 23 Métrologie 25 Mesure / Contrôle 27 Machines-outils 29 à 31 Machines-outils / Innovations 33 Management / Production 35 à 37 Projets industriels 39

Très mécanique ! Ce numéro de Micronora a une composante mécanique forte. Pas celle qui affiche ses bons et mauvais résultats et qui spécule sur la crise et ses conséquences. Non, celle qui se vit dans les ateliers lorsqu’il s’agit de choisir une machine-outil pour s’engager sur tel marché ou honorer telle commande. En ré-ouvrant le vieux débat EDM ou UGV, Micronora n’invente rien. Pas de scoop majeur, pas d’innovation qui ruine un process au détriment de l’autre. Au-delà des niches où chacun des process règne sans partage, Jens Thing d’AgieCharmilles s’intéresse aux zones grises, "ni blanc-ni noir", où seuls des experts savent définir la meilleure stratégie d’usinage. Une chose est sûre : l’UGV "grignote" sur l’EDM et marque des points chez les moulistes. Par sa rapidité, mais aussi parce que les machines CNC s’inventent des nouveaux axes ou des postes de reprises.

Reprise ? C’est justement le cas de Willemin-Macodel et de ses centres d'usinage multi-process fraisage-tournage 6-8 axes qui savent usiner l’arrière de la pièce en reprise automatique. Toujours dans les machines-outils, Tornos décline une gamme de tours à la fois généralistes, mais orientés vers des applications médicales, tandis que Lipemec propose une gamme de rectifieuses planes dotées du profilage de meule par CN et de la compensation automatique d’usure de la meule. Délaissant l’offre en matière de machines CNC, Ultra Précision crée elle-même ses tours et Irepa Laser réinvente pour sa part la fabrication directe 3D avec son procédé CLAD qui permet de bâtir ou de recharger des pièces mécaniques usées… tandis que la société Texpart travaille les tubes métalliques pour le médical, elle aussi par le biais de laser.

Michel Yerly, véritable maître de la mécanique, trouve le moyen de breveter un système palettiseur et de créer pour un client horloger un mandrin 4 mors auto-centrant 2 + 2 qui force le respect. Sans oublier EMCI et son système Optifive primé à Industrie 2009 qui mesure et calibre les machines 5 axes et Renishaw qui propose une solution "tout-en-un" de mise à niveau de ses MMT vers Revo.

En début de cet éditorial, nous avions prononcé les mots qui fâchent : "la crise et ses conséquences". Comment ne pas y penser pour comprendre l’initiative du Cetim qui, encouragé par le succès de l'action "production UGV trois axes partagée", au début des années 2000, a favorisé le lancement d’autres plates-formes collectives de fabrication "en temps partagé" destinées aux PMI de la mécanique.

Enfin, le dernier Manufuture en charge de toute la communauté européenne du manufacturing lance des initiatives et des plate-formes technologiques où la mécanique se profile dans pratiquement chaque programme.

Cet éditorial arrive comme cela, plutôt optimiste pour la mécanique. Rien n’a été prévu, ni prémédité… Preuve qu’il y a aussi des choses qui marchent et des trains qui arrivent à l’heure !

■ Le Président, Michel GOeTZ

Mécanique : un optimisme de bon aloi

Photo de couverture :Mikron tient une place de leader

dans le domaine du fraisage à grande à vitesse par le biais des série XSM et HSM.

Source : AgieCharmilles

Revue du Salon International des MicrotechniquesAdministration : MICRONORA

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E-mail : [email protected] - Tirage 15 000 exemplaires

Directeur de la publication : Michel GoetzDate de dépôt : juillet 2009

Conception et réalisation : Cactus/Besançon Impression : Imprimerie de Champagne/Langres

Nous déclinons toute responsabilité pour les erreurs involontaires qui auraient pu se glisser dans le présent document, malgré tous les soins apportés

à son exécution. (Jurisprudence Cour d’Appel de Toulouse 1887, de Paris 19.10.1901)Tous droits de reproduction interdits.

P r o c h a i n e é d i t i o n

S A L O N M I C R O N O R A

28 sept. - 1er oct. 2010B e s a n ç o n - F r a n c e

2 Micronora inforMations - juillet 2009

D O S S I E R

UGV ou EDM ? Chacun sa niche, mais les cellules automatiques disent : UGV + EDM

Depuis quelques années, la tendance en mécanique et en plasturgie est de réduire le nombre de pièces tout en les concevant plus complexes et remplissant davantage de fonctions. Les moules coûtent chers, de plus en plus chers… Et dans un contexte de mondialisation, le secteur de la construction d’outils et de moules a subi des changements importants. De

nombreux postes de travail à coût de main-d’oeuvre élevé ont été délocalisés vers l’Europe de l’Est et la Chine et des nouvelles technologies ont fait leur appa-rition. Est-ce à dire que nos moulistes ont disparu ? Certains, crise oblige… Mais des industriels continuent à réaliser des moules dans l’Europe "non low-cost". Les constructeurs de machines-outils ont

même développé des process permettant de maintenir un différentiel de compétiti-vité. Parallèlement, des PME continuent à produire elles-mêmes leurs moules. Mais avec quelles machines ? Electroérosion EDM ou fraisage grande vitesse UGV ? Vieux débat où l’on disait traditionnelle-ment que l’UGV est préférable car plus rapide dans le cas de pièces simples, et l’EDM plus adapté aux pièces com-plexes comportant des usinages profonds. Nous avons voulu faire le point avec Jens Thing, directeur du marketing global de GF AgieCharmilles. Et voir comment les fabricants et les utilisateurs de machines d’électroérosion et de fraisage peuvent exploiter leurs équipements de manière optimale.

Des procédés d’usinage aujourd’hui très matures

Pour comprendre les mutations, repor-tons-nous d’abord quelques années en arrière pour voir ou en étaient les procé-dés EDM et UGV. Depuis son industria-lisation en 1954 et sa première machine de découpage par étincelage en 1969, l’électroérosion s’est imposée pour la fabrication de moules par injection, d’outils de matriçage et de matrices progressives. En fait, il existe deux procédés d’électro-érosion : par enfonçage et à fil. Dans le

Le fraisage UGV est très rapide, mais l’électroérosion excelle dans l’usinage des formes complexes. Dans un contexte industriel, où les exigences de fonctionnalisation croissante vont de pair

avec celles de productivité, où s’arrête le "plus" de l’UGV et à partir de quand l’EDM est-il plus économique ? Au-delà des cas simples type "noir ou blanc" que les gens d’atelier

maîtrisent bien, il existe des zones "grises" qui conditionnent parfois le choix du process et l’acquisition de telle ou telle machine. Micronora ré-ouvre le débat avec AgieCharmilles…

La précision de l’électroérosion est mise en évidence lors du montage des inserts de moule, des coulisseaux et des noyaux de moules chez Smithstown Light Engineering (Irlande). Source : AgieCharmilles


UGV ou EDM ? Chacun sa niche, mais les cellules automatiques disent : UGV + EDMLe fraisage UGV est très rapide, mais l’électroérosion excelle dans l’usinage des formes complexes. Dans un contexte industriel, où les exigences de fonctionnalisation croissante vont de pair

avec celles de productivité, où s’arrête le "plus" de l’UGV et à partir de quand l’EDM est-il plus économique ? Au-delà des cas simples type "noir ou blanc" que les gens d’atelier

maîtrisent bien, il existe des zones "grises" qui conditionnent parfois le choix du process et l’acquisition de telle ou telle machine. Micronora ré-ouvre le débat avec AgieCharmilles…

premier cas, on plonge dans la matière de la pièce à usiner une électrode correspon-dant à la géométrie finale souhaitée pour la cavité typiquement tridimensionnelle, dans le second cas, on découpe avec une électrode à fil déroulant une géométrie au maximum bidimensionnelle dans une pièce à usiner. Depuis, le procédé d’électroéro-sion n’a pu être entièrement remplacé par aucun procédé alternatif.Son concurrent, le fraisage UGV est plus récent. Pendant des dizaines d’années, les fraiseuses conventionnelles étaient équi-pées de broches porte-fraises à faible vitesse de rotation qui limitaient les usi-nages aux outils en acier non trempé. "En 1992, lorsque Mikron a intégré dans les fraiseuses conventionnelles une broche porte-fraises haute vitesse de 42 000 tr/min, le frai-sage s’est émancipé pour devenir un procédé

d’usinage rapide et précis, en mesure d’usiner même les aciers trempés. Une autre impulsion innovante a ensuite été donnée par l’introduc-tion des machines 5 axes. Les technologies étaient matures dès les années 2000, mais il a fallu convaincre l’industrie et c’est seulement à partir de 2003 que les entreprises l’ont adopté pour augmenter leur productivité".

UGV ou EDM : comment choisir ?

Dans quels cas est-il préférable d’utiliser l’UGV et dans quel cas l’EDM ? Au fil du temps, et souvent pressés par la demande des clients, les moulistes et fabricants d’ou-tillages ont installé des automatismes qui les font s’orienter (presque) sans hésiter vers l’un ou l’autre des procédés.

P R O c é D é S D ' u S I n a g E

Les barrettes à bornes sont des pièces en matière plastique multifonctions que Weidmuller (Detmold-Allemagne) produit par millions en différentes dimensions. Les inserts de moules étaient jusqu’à présent érodés par enfonçage avec des électrodes en graphite et fraisés en UGV (en 82 minutes !). En coopéra-tion avec GF AgieCharmilles Deutschland (GFAC-D), Weidmuller a effectué une étude de faisabilité destinée à améliorer la production de noyaux de moules. A l’aide de données Weidmuller, Corinna Kölle, ingénieur GFAC-D, a redéfini l’usinage. Une électrode en graphite a été conçue à cet effet, qui n’a érodé par enfonçage (Agietron Hyperspark 2 HS) que les nervures,

tandis que les volumes importants ont été traités par fraisage dur (Mikron XSM 400). Lors du fraisage UGV, l’objectif de préci-sion était de 0.01 mm. Le second objectif était d’atteindre une qualité de surface avec Ra > 0.8 µm. Enfin, le temps total de fraisage ne devait pas dépasser 40 minutes. Selon Uwe Fiene, directeur Fabrication Mécanique Weidmuller, cet exemple

montre que rien n’est "tout blanc ou tout noir" dans la planification de la technolo-gie : "utiliser l’érosion par enfonçage pour tout fabriquer débouche sur des résultats précis, mais pas toujours assez rapides. Et tout frai-ser peut se révéler non rentable en raison des fentes parfois étroites et profondes. Souvent, seule la combinaison des opérations UGV et EDM apporte la solution escomptée".

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Combinaison intelligente des opération EDM et UGV chez Weidmuller

Chez Weidmüller, la combinaison des opérations EDM et UGV permet de produire les inserts de moule pour l’outil d’injection destiné à la production de barrettes à bornes. Source : AgieCharmilles/Weidmüller

L’électroérosion et le fraisage UGV comptent parmi les technologies phares actuelles dans le domaine de la production d’outils et de moules. Source : AgieCharmilles

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On utilise l’électroérosion lorsque les géométries sont complexes et que les surfaces sont difficiles d’accès par une fraise. On l’utilise aussi pour les formes (rainures, trous de formes quelconque) à grands rapports de forme (rapport lon-gueur sur diamètre ou épaisseur), ainsi que pour la réalisation d’angles vifs 3D intérieurs. Lorsqu’une production a besoin d’être automatisée 24 heures sur 24 sans surveillance ou avec une surveillance mini-mum, l’EDM est préférable car l’enlève-ment de matière est moins heurté et plus prévisible. Grâce aux progrès réalisés dans les ajouts d’additifs dans le diélectrique, l’EDM permet une qualité de surface et un "fini électroérosion" ajustable. Enfin, pour des pièces très complexes, le temps de programmation est plus court pour fraiser

une électrode que pour fraiser la forme dans la pièce.Le fraisage UGV génère des surfaces lisses, sans grain, alors que l’EDM exige un polis-sage pour arriver au même résultat. L’UGV sera préféré si la géométrie à usiner est facile d’accès et ouverte et si l’exigence de précision est forte. Même chose si le type d’usinage permet d’amortir le temps passé à la programmation. Enfin, certaines appli-cations ne supportent pas que les pièces aient une couche superficielle affectée ther-miquement, d’où le recours direct à l’UGV.

UGV et EDM : comment marier les procédés ?

Nous disions plus haut que les gens d’atelier s’orientent (presque) sans hési-ter vers l’un ou l’autre des procédés. On aura compris que c’est ce "presque" qui justifie l’expertise de AgieCharmilles et de tous les autres fournisseurs de machines-outils. Jens Thing explique que globalement les industriels ont aujourd’hui des idées assez claires. "Durant les dernières années et parce que nous proposons les deux procé-dés, nous avons fait beaucoup de pédagogie et beaucoup communiqué sur ce sujet. En augmentant le niveau de compétence de nos clients, nous perdons moins de temps, car ils arrivent avec des questions plus fines pour savoir quelles sont les nouvelles limites des deux technologies. Avant de faire l’achat, le client connaît généralement son besoin réel, son domaine d’activité et ses niches d’usinage et quand il vient nous voir, c’est bien souvent avec une pièce à la main et des questions sans réponse dans une zone intermédiaire. Car entre les zones de quasi-certitude où un procédé s’impose, il en existe une troisième où

nos spécialistes peuvent dégager la solution la plus économique".Dans cette zone où les deux procédés ont tous deux des avantages, ce sont par-fois les hommes qui font la différence, la qualité des programmeurs, les difficultés surmontées dans le passé, le parc machine, le choix de l’entreprise de travailler en cellules automatiques.


Un outil d’injection pour machines à expresso

en EDM et UGV

L’exemple d’un outil d’injection double destiné à la production de becs pour machines à expresso montre comment la société Schaub Werkzeugbau AG (Willisdorf-Suisse) a mis en œuvre les procédés EDM et UGV de manière opti-male. Elle a coordonné trois productions : celle des électrodes, celle des inserts de moule et celle du moule. Le cuivre a été retenu pour l’électrode afin de pouvoir reproduire la qualité de surface exigée de Ra 0.1 µm, ainsi que la forme des cavités complexes. Les électrodes d’ébauche et de finition ont été fraisées sur une Mikron HSM 400. Simultanément, les inserts de moule ont été préfraisés, alésés et le contour extérieur a été usiné sur une Robofil 310. Ils ont été trempés, usinés sur la Mikron HSM 400 et finalement érodé par enfonçage sur une Roboform 40. La troisième séquence de production (moule) comprenait les cavités de moulage, le système de refroi-dissement, les alésages, les colonnes, les poussoirs et les éjecteurs. Le montage et l’échantillonnage ont été les dernières étapes de travail de la fabrication de cet outil d’injection double.

Le propriétaire de l’entreprise Ernst Schaub présente l’insert de moule pour l’outil d’injection double Bec de machine à expresso. Source : Schaub Werkzeugbau AG

L’outil de découpage fin (fine-blanking) complet avec les inserts de découpe fraisés assurant une coupe sans bavure de pédaliers de vélo chez Campagnolo (Italie). Source : AgieCharmilles/Campagnolo

La Concept Cell permet de relier le fraisage UGV d’électrodes en

graphite sur une Mikron HSM 300, l’électroérosion par enfonçage de

cavités de moules sur une FO 350 S ainsi que la fabrication de pièces

de production par fraisage UGV 5 axes sur une Mikron HSM 400U

et l’électroérosion par fil sur une AC Challenge V2.

Source : AgieCharmilles

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Les meilleures synergies ressortent de l’enfonçage par étincelage combiné au fraisage haute vitesse. Si les grandes cavités sont finies en partie avec l’UGV les détails comme les géométries complexes, les nervures fines ou les fentes sont réalisées avec l’enfonçage par étincelage… mais les électrodes nécessaires peuvent également être fraisées. "Dans la réalisation de textures de surfaces spécifiques, on peut effectuer un usinage préliminaire de la géométrie par fraisage UGV et générer ensuite la surface désirée par enfonçage par étincelage. On peut donc fraiser en UGV les profils extérieurs d’une pièce d’un moule par injection, puis, avec un procédé d’enfonçage par étincelage, effectuer la forme et la texture véritables

de la surface. Il en est de même pour les moules progressifs combinés, où les profils extérieurs de la plaque de base, de la plaque porte-moules, de la plaque porte-poinçons et de la matrice de découpage, sont fraisés par UGV, alors que les guides, les matrices et les poinçons sont découpés par étincelage avec une grande précision et un jeu minimum entre les lames. Mais également pour les pièces de production, l’utilisation des deux procédés, pour améliorer la rentabilité, représente un potentiel énorme. Le procédé qui s’adapte le mieux dans une situation déterminée à un certain moment de l’usinage est défini par les exigences de précision et d’économie. Connaissant ces limites et les potentiels des deux procédés, lorsqu’ils sont appliqués d’une manière optimisée, l’UGV et l’EDM peuvent réduire considérablement les temps de cycle et les coûts d’exploitation".

L’automatisation par intégration de machines-outils

Il y a longtemps que l’automatisation a trouvé sa place dans l’univers des machines-outils. Et selon Jens Thing, "c’est le secteur de croissance le plus spectaculaire tant pour l’EDM que pour l’UGV et pour l’intégration des deux procédés de production. L’apparition il y a quelques années de cellules de production automatique incluant un centre d’usinage 5 axes, un robot d’alimentation Workmaster de 3R Systems et des palettes de transport des pièces a tout changé".

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Northeast : obtenir l’électrode directement à partir de la pièce

Lorsque Northeast EDM (Massachusetts-USA) a reçu commande de l’indus-trie aéronautique pour la réalisation de fentes et d’un joint de compresseur rotatif, les premières réflexions ont conclu que l’enfonçage par étincelage traditionnel aurait été onéreux pour la réalisation des fentes. En effet, chacune d’elle devait être érodée avec un posi-tionnement difficile de l’électrode.Une idée originale a permis d’avancer : et s’il était possible d’obtenir l’élec-trode directement à partir de la pièce et d’automatiser ainsi le cycle d’éro-sion ? Northeast EDM a fait réaliser 12 électrodes façonnées en graphite "Poco C3" sous-dimensionnées de 0,25 mm. Quatre électrodes sont ser-rées en même temps entre deux dispo-sitifs dont la partie inférieure possède huit glissières plates. La moitié supé-rieure présente ainsi des canaux pour le lavage, qui sont nécessaires car l’usinage n’a pas lieu dans le diélectrique. Ensuite, les quatre dispositifs avec les électrodes sont serrés dans le bac de travail de la FO 51 à une distance définie avec pré-cision dans le bac de travail. Les "joints pour compresseur rotatif" sont montés sur les supports des électrodes et peu-vent donc être accrochés comme "élec-trodes" dans le chargeur d’électrodes de la FO 51.

Les électrodes en graphite sont serrées entre deux dispositifs dotés de canaux plats de lavage. La pièce devient une électrode dans ce que l’on appelle le procédé d’inversion. Source : AgieCharmilles/Northeast EDM

La "croix suisse" a été usinée en tant que noyau par électroérosion à fil sur une machine FI 440 CC pour obtenir un état de surface de Ra 0.6 µm et une tolérance de contour de ±2 µm. Source : AgieCharmilles

Bâti du moule d’injection fabriqué en acier 1.2312 chez Hofmann Werkzeugbau. Source : AgieCharmilles/Northeast EDM

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La série HSM se démarque par sa précision, sa dynamique exceptionnelle et sa haute vitesse d'usinage. Elle présente également un excellent dispositif d'élimination descopeaux, une haute flexibilité, une ergonomieoptimale et une automatisation parfaitementintégrés. La conception de cette série demachines rassemble savoir technique et le fruit de longues années d'expérience en usinage à grande vitesse.

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La Concept Cell de AgieCharmilles, par exemple, réunit plusieurs procédés d’usi-nage. Elle permet de relier le fraisage à grande vitesse d’électrodes en graphite sur une Mikron HSM 300, l’électroéro-sion par enfonçage de cavités de moules sur une FO 350 S ainsi que la fabrication de pièces de production par fraisage à grande vitesse à cinq axes sur une Mikron HSM 400U et l’électroérosion par fil sur une AC Challenge V2. La connexion des machines-outils est effectuée par un appa-reil de manutention à six axes et à dépla-cement linéaire de Fanuc Robotics qui alimente au total neuf mandrins de serrage (System 3R) à partir de 492 positions de magasin pour palettes. Tous les processus sont gérés automatiquement par un micro-ordinateur central équipé d’un logiciel de commande de cellules correspondant.La tendance chez les clients, même au sein des PME, est au travail en réseau des

machines, à la modélisation et la gestion informatique (Workflow), à l’organisation du travail… Pour cela les procédés UGV, mais surtout les procédés EDM se prêtent au travail sans surveillance 24 h sur 24.Jens Thing considère que la base indus-trielle de AgieCharmilles est en Europe et qu’elle doit y rester. "Même si nous vendons des machines en Asie, notre base est en

Europe et c’est là que nous devons développer le savoir-faire de nos clients. Nous vendons autant de savoir-faire en Chine, mais nous compensons en Europe avec des systèmes d’automatisation. Comment ? Si vous prenez une machine sans automatisation et que vous avez envie de la faire tourner 24 heures sur 24, en Europe vous aurez besoin d’ar-gent pour payer les ouvriers pendant ses 24 heures. En Chine, avec la même machine, le produit sera moins cher. Mais lorsque nous fournissons des systèmes d’automatisation à des prix acceptables, la composante "per-sonnel" étant éliminée, nous rétablissons une forme d’équilibre, car en production pure, nous mettons les Européens au même niveau que les Chinois". ■

Jean-Yves Catherin


Le µEDM de Sarix combine les capacités de micro-perçage, micro-enfonçage et micro-fraisage 3D sur une seule machine. La commande multi-axes µEDM CNC, l’unité SX-WDress et la gamme de broches rota-tives de haute précision fournissent aux outilleurs et constructeurs de moules une grande flexibilité. Au-delà du prototypage, Sarix a développé un grand nombre d’op-tions et de solutions permettant de confi-gurer la machine µEDM pour répondre aux exigences de la production de série.Sur la nouvelle machine SX-200 µEDM Milling, la commande SX-CU 3D et le Multi-Axis-µEDM offrent de nouvelles possibilités dans le micro-fraisage "3D Micro-Milling". La machine utilise une

broche rotative à compensation conti-nuelle d’usure d’électrode et une unité intégrée d’affûtage d’électrode “Micro Wire-EDM”. Ces deux particularités, sans concurrence sur le marché, permettent de réaliser des cavités en "pièce bonne finie", en une seule opération sans devoir inter-venir sur la machine, sans changer l’outil et sans changer la pièce.

un seul serrage d’électrode chez aurora Micro MachinePour répondre à une demande de faisabi-lité concernant 1’usinage par micro-éro-sion d’une cavité pour un client du secteur médical, Aurora Micro Machine était convaincu que la machine SARIX de micro-

fraisage 3D par érosion était la meilleure solution. Le principal défi de cet usinage consistait à micro-fraiser en 3D le rayon de fond de la cavité (Ø 5,2 mm, profondeur 1,7 mm) en la raccordant parfaitement à la demi sphère (Ø 1,5 mm) et au plat se trou-vant au-dessus de la demi sphère. La pièce exigeait en plus un fraisage de cinq fentes (largeur 0,18 mm, profondeur 0,4 mm) sans bavure et à angles vifs sur la demi sphère. Au niveau de la faisabilité, la question fut posée de savoir s’il était possible d’usiner toutes ces formes en une seule fois et sans aucun usinage ultérieur. L’unité SX-Wdress, intégrable sur la machine, ainsi que le logi-ciel SX - µEDM Milling CAM ont permis de façonner sur la machine SX-200 toutes les électrodes nécessaires pour cet usinage en utilisant un serrage unique de l’électrode. Trois électrodes ont été utilisées avec un diamètre de 0,87 mm pour l’ébauche, 0,35 mm pour la semi finition et la finition et 0,16 mm pour la finition des fentes. Avec la réalisation de cette cavité, il apparaît clairement que la méthode d’un seul ser-rage de l’électrode pour le micro-fraisage constitue un avantage indiscutable tant au niveau précision qu’au niveau du coût de fabrication.

Le 3D µEDM Milling de Sarix

La pièce nécessite un fraisage de cinq fentes

sans bavure et à angles vifs sur la demi sphère.

Source : Sarix

Les aubes de type Pelton usinées sur un centre Mikron UCP 600 Vario chez OMB (Allemagne).Source : AgieCharmilles/OMB

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Un mandrin Yerly pour centrer toutes les carruresMichel Yerly est maître-mécanicien, et le mandrin 4 mors auto-centrant 2 + 2 qu’il vient de concevoir, petite merveille d’ingéniosité, porte la trace de ce savoir-faire.

Lorsqu’il commence dans la sous-traitance mécanique, il y a une vingtaine d’années, la concurrence est si forte que Michel Yerly, directeur de la PME Yerly (Delémont - Suisse), sent rapidement le besoin de trou-ver un produit propre. Le temps passe et il se spécialise dans les pré-régleurs d’outils. Ceux-ci sont équipés de systèmes de palettisation qu’il développe lui-même, car il veut s’affranchir des systèmes commer-ciaux. La palettisation est faite par un sys-tème (qu’il brevette) comportant quatre billes en métal dur et une lame ressort.

Du pré-réglage à l’embase de palette

Au vu des bons résultats qu’il a dans la palettisation pour le pré-réglage, il se pose la question de palettiser une machine d’usinage et expose un premier système au SIAMS en 2002. Pendant le salon,

l’horloger Lang (Porrentruy - Suisse) lui demande s’il peut mettre des pinces sur ces posages. "Nous avons laissé la pince de côté et conçu un mandrin 4 mors pour remplacer la pince. Au vu de ce succès, d’autres horlogers ont demandé le même système, mais pour pénétrer ce marché, il nous fallait trouver un "plus" et ce plus fut de développer du serrage, c’est-à-dire proposer au client toute une panoplie de moyens de serrage (plaquage, mandrin, pinces…). Nous nous sommes donc concentrés sur l’embase et pour actionner les mandrins, plaqueurs ou brides, nous avons imaginé de faire passer l’air comprimé à travers les pieds d’appui percés".

Centrer les carrures automatiquement

sur un mandrin 4 mors

Ce système a intéressé un grand horloger jurassien qui se demandait comment il pouvait serrer facilement des boîtiers de montres (carrures) pour les usiner. "Le pro-blème est bien connu de tous les horlogers et leur demande beaucoup de temps de réglage pour obtenir une carrure bien serrée avec le minimum de déformation. Les carrures sont étampées avec une certaine tolérance et si l’on a des lots différents avec des pièces mélangées, certaines seront à la tolérance mini et d’autres à la tolérance maxi. Comme elles sont serrées avec une pince ou un mandrin 4 mors rigide, la différence de cote génère un décentrage et un mauvais serrage, car les mors d’appui s’ar-rêtent sur la cote la plus haute, provoquant une ovalisation des usinages après desserrage. Fort de ce constat, nous avons conçu un mandrin 4 mors auto-centrant 2 + 2". Pour cela, Yerly Mécanique reprend le man-drin 4 mors qui existait déjà, et différencie l’axe "3h-9h" de l’axe "6h-12h", avec un jeu de mors maîtres directement reliés sur le tirant de la machine et l’autre monté

sur rondelle élastique avec un décalage de 0,5 mm. Quand on actionne le tirant de la machine, les deux mors esclaves vont toucher en premier la carrure la centrant sur 6h-12h. Ensuite, le mouvement de ses deux mors s’arrête, le tirant continue de se déplacer jusqu’à ce que les deux autres mors touchent et centrent la carrure sur 3h-9h. La différence est prise grâce aux rondelles ressorts dont la compression peut-être réglée à la demande au moyen d’une clé.Ce mandrin auto-centrant 2 + 2 présente l’originalité d’être palettisable (possibilité de le mettre sur une autre machine avec une répétabilité de 2 µm). Il va être testé prochainement en production chez le client. En dehors des usineurs de boîtiers, il pourrait trouver des applications dans les domaines médicaux, mécanique de préci-sion et reprise de décolletage pour tous les serrages demandant un auto-centrage. ■

Jean-Yves Catherin

M é c a n I q u E / I n n O v a t I O n

Michel Yerly explique le fonctionnement de son mandrin auto-centrant 2 + 2. Source : Jean-Yves Catherin

Un mandrin Yerly et une carrure de montre avec indication des cotes mini et max. Source : Jean-Yves Catherin

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Des tubes de précision pour le médicalÀ partir du concept client, Texpart étudie des produits de type profilés ou tubes de haute technicité et développe la meilleure solution technologique.

Société de conseil et de déve loppement , Texpart Technologies étudie à partir d’un cahier des charges technique et financier des machines transfert spéciales pour des pièces tubulaires. Jacques Nicolle, son directeur, montre régulièrement un petit tube monté en porte-clé usiné à la façon des stents médicaux. A 30 cm de distance, on ne distingue rien et il faut tordre légèrement le tube pour découvrir une découpe laser presque invisible d’une largeur de 0,2 µm qui donne au tube une certaine flexibilité. "Cette technique a été utilisée pour le développement de sondes endoscopiques et de cathéters. Aujourd’hui, ces instruments sont en nickel-titane, mais nous pouvons les réaliser en tube inox pour dix fois moins cher. Ces tubes sont usinés à l’aide d’un laser Yag 4 axes. Alors que les lasers industriels du marché travaillent par rapport à l’axe du tube, notre procédé présente la particularité de décaler l’axe du laser par rapport au tube. Le tube reste fixe et le laser se déplace permettant ainsi d’avoir des découpes droites alors que d’ordi-naire, elles ont une forme de biseau passant par le centre".

De l’automobile au médical

Endoscopes ? Cathéters ? Texpart qui travaille aujourd’hui beaucoup pour le médical est arrivé à ces marchés par celui

de l’automobile. La société a notamment développé pour la société Bosch une machine qui a permis de fabriquer 2800 injecteurs/heure pour abaisser le coût de l’injecteur à 0,38 e. Le process compre-nait la découpe du tube, sa déformation à froid, puis le refoulement du tube pour emprisonner un second tube plus petit servant d’injecteur, et enfin le cintrage de l’ensemble.Par le biais de sa société Siewal, Texpart travaille en ce moment sur une appli-cation où il est question de produire 2 millions de pièces/mois. La société a éga-lement développé des machines transfert pour produire des trocarts, gros tubes biseautés de percement qui favorisent le passage des instruments chirurgicaux, des aiguilles hypodermiques, des canules… La société travaille également avec le groupe Heraeus pour la fabrication de stents en divisant le prix par deux avec une meilleure qualité.Une autre entité de Texpart, Métaux Précieux, est spécialisée dans la fabrica-tion de pièces pour le médical à partir de métaux précieux en synergie avec Siewal, notamment pour les électrodes

faites à partir de tubes en platine irridié (10 %), un alliage implantable où Texpart livre, grâce à Siewal, un produit complet terminé. Métaux Précieux fabrique égale-ment des électrodes en or (pour Horiba ABX) qui servent de capteurs de comp-tage pour les globules blancs et rouges dans le sang.

Construire la machine autour de la pièce

Pour construire ses machines spéciales, Jacques Nicolle explique que sa société travaille à l’inverse des entreprises qui traditionnellement donnent le plan d’une pièce et le cahier des charges en attente d’un prix. "Nous demandons au client quel est le prix objectif qu’il aimerait avoir pour correspondre au marché et être en mesure de vendre à un prix compétitif. A partir de là, nous cherchons la solution industrielle la mieux adaptée à sa demande (profilés alu-minium de précision, fils et tubes de précision, fonderie cire perdue, procédé MIM, métaux précieux)". ■

Yann Clavel

M é D I c a l / I n n O v a t I O n

Siewal est spécialisée dans la production de tubes très techniques découpés au laser. Source : Texpart

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Après le dentaire, Delcam attaque l’orthopédieDelcam proposait déjà des applications dédiées au secteur dentaire comme DentCAD et DentMILL. Il s’engage désormais plus loin dans le médical avec les logiciels OrthoMODEL et OrthoMILL pour la podologie.

Fournisseur de logiciel généraliste de type méca-nique, mais conscient de l’évolution des marchés, Delcam avait identifié des marchés de niche CFAO dont le domaine du den-taire. Il y a maintenant quatre ans, la société avait créé DentMILL, un logiciel d’usinage pour la fabrica-tion des éléments et plus récemment DentCAD, logiciel de conception dédié à la création de res-taurations dentaires dont les chapes, les couronnes et les bridges. Aujourd’hui, Delcam propose un pro-gramme équivalent pour les semelles orthopédiques avec les logiciels OrthoMILL et OrthoMODEL.

Créer des semelles directement à partir de l’empreinte

du pied du patient

Pour le dentaire, DentCAD accepte des données de n’importe quel scanner expor-tant en format STL et de la même façon, les parcours de DentMILL peuvent être usinés sur tout type de machine à com-mande numérique. Toutes les fonction-nalités de DentMILL sont basées sur la technologie de logiciels d’usinage phare PowerMILL. Ceci permet au logiciel d’offrir un grand panel de stratégies qui ont déjà fait leurs preuves, même en 5 axes. Pour les semelles orthopédiques, la combi-naison des deux programmes OrthoMODEL et OrthoMILL fournit une solution complète autant dans le domaine du confort que du médical. De la même manière, le processus est mené par une série de menus faciles à

utiliser qui incorpore la terminologie de cette industrie. Cela facilite l’adaptation sur le logiciel, même pour ceux qui n’ont aucune expérience en CFAO. Les deux programmes sont ouverts. OrthoMODEL prend des don-nées de n’importe quel scanner ou outil de mesure, puis OrthoMILL accepte les modèles de n’importe quel système de CAO et transmet les instructions d’usinage à n’im-porte quelle machine à commande numé-rique. "Nous avons également mis en place la possibilité de créer des semelles directement à partir de l’empreinte digitalisée du pied du patient, pour fabriquer l’orthèse en divers maté-riaux, comme par exemple en fibre de carbone".Bruno Gubala, directeur commercial Delcam, poursuit en précisant que les modifications peuvent être apportées directement au scan du pied du patient, pendant la création de la semelle orthopédique. En superposant les deux fichiers l’un sur l’autre, les change-ments sont faciles à identifier. "Le fait d’utiliser OrthoMODEL et OrthoMILL réduit considéra-blement le temps de préparation de la semelle orthopédique. L’utilisation d’un système assisté par ordinateur, garantit la précision et la qualité

des éléments, dont jouissent déjà d’autres sec-teurs du monde de la chaussure".

Pour le sport et le confort des individus

L’application podologie est commerciali-sée depuis plus d’un an, notamment en Angleterre, avec de grands succès dans le domaine du sport. C’est ainsi que le club de football de Manchester United s’est équipé pour faire faire des semelles spécifiques pour chacun de ses joueurs. "Ce marché est en train de se développer avec une demande croissante pour le confort du patient (ne plus boiter, atténuer un mal de dos…)". En ce qui concerne la commercialisation, Delcam sera aussi prudent que pour le dentaire : "Les prothésistes dentaires et les podologues ont des langages spécifiques et nous, en tant que géné-raliste CFAO, nous n’avons pas ce langage. Pour le dentaire, nous travaillons avec un partenaire, la société Ovatec qui connaît bien le milieu. Pour l’orthopédie, nous ferons de même…". ■

Yann Clavel

Delcam offre une solution de CFAO complète, de l’image digitalisée à la fabrication de la prothèse finale. Source : Delcam

Delcam propose les logiciels OrthoMODEL et OrthoMILL pour la conception de semelles orthopédiques. Source : Delcam

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Chaque marché pose ses conditions parti-culières quant aux pièces qui lui sont pro-posées. Pour le médical, Tornos fournit des réponses non seulement sur le plan des machines, mais en plus avec des solutions de production complètes.Avec la Micro 8, Tornos dispose d’un tour automatique à sept axes CNC permet-tant une précision dans les tolérances de +/- 0,001 mm. Le tour est idéal pour l’usinage de pièces sans reprise, spécialement dans le domaine dentaire, telles les vis pour l’assem-blage des implants, ainsi que certains piliers.Avec ses trois, voire quatre outils simultanés, la DECO 10e permet des contre-opérations à 100 % en temps masqué. Avec ses 9 ou 11 axes CNC simultanés, ce tour convient bien à l’usinage sans reprise de pièces pour l’orthopédie, le trauma, la motion et le maxilo-facial, telles les vis de petite dimension.

La DECO 13e est utilisée pour l’usi-nage des implants disque/cage (Spacer) en PEEK, un matériau de la famille des polymères, utilisé pour sa robustesse dans la chirurgie reconstructive.Les tours automatiques DECO 20a/26a et DECO 20e/26e, se prêtent à l’usinage sans reprise de pièces du domaine de l’or-thopédie et du trauma, telles les vis à os en tout genre, les applications/ensembles pour la chirurgie lombaire et cervicale (spine), ainsi que les appareils et turbines dentaires. Tornos propose aussi sur des produits multibroches MultiAlpha des solutions pour l’usinage en moyennes et grandes séries de pièces dédiées au médical. A ce jour un ensemble poly axial (tête, écrou et vis) peut être usiné sans reprise avec des temps de cycles très performants. ■

Tornos : plus de 1200 tours nouvelle génération vendus au médical

En 2006, le professeur Alexandre Carpentier et son équipe avaient réalisé une première chirurgicale à l’hôpital de La Pitié-Salpêtrière de Paris, en détrui-sant des métastases dans le cerveau avec un laser. Il fut alors décidé de transposer cette technique au traitement de l’épi-lepsie. La méthode mise au point utilise le fait que la chaleur produit, à partir de 46°C, une nécrose des tissus. La tech-nique combine un laser et une IRM qui permettent de contrôler en temps réel la température délivrée au sein de la tumeur. A Besançon, Dixi Microtechniques, spé-cialiste reconnu pour la conception et la fabrication d’électrodes destinées à la neurochirurgie fonctionnelle et sté-réotaxique, a développé dès les années 70 des électrodes en étroit partenariat avec une équipe de chercheurs et chirur-giens du CHU de Rennes. Sa gamme

complète d’électrodes et les instruments associés sont distribués sous la marque Dixi Medical.Forts de leurs expériences, c’est donc tout naturellement que le Professeur Carpentier et les ingénieurs de Dixi Microtechniques travaillent à la mise au point d’une nouvelle électrode qui permettra, à l’issue des enregistrements électrophysiologiques, une destruction par laser de la zone épileptogène. José Moya, commercial Dixi Medical, est très confiant : "Nous nous connectons avec une IRM interventionnelle et l’équipement per-met une destruction précise et sélective de la zone à traiter, sans dommage aucun pour les zones voisines". Dans un environnement alliant haute technicité et grande pré-cision, cette société franc-comtoise est prête à relever un nouveau défi : un outil pour une chirurgie mini-invasive dans le traitement de l’épilepsie. ■

Dixi Medical contribue à la destruction des tumeurs cérébrales

On sait enregistrer et traiter les pointes de l’EEG avec des électrodes posées directement au contact du cortex cérébral.Source : Dixi Medical

Le tour la DECO 10e convient aux applications médicales comprenant des micro-composants pour système vasculaire, prélèvement de tissu ou micro-chirurgie.Source : Tornos

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Ultra Précision SA se diversifie vers l’horlogerie et le médicalChampion de la connectique, mais pas à l’abri des fluctuations de ce secteur, le suisse Ultra Précision rachète Lemco SA et se diversifie vers deux secteurs porteurs : le médical et l’horlogerie.

En septembre 2008, Ultra Précision rachetait Lemco SA créée en 1976 par Robert Lehmann. "Nous sommes spé-cialisés et mondialement connus dans le domaine de la connectique et aujourd’hui, nous nous lançons sur deux autres mar-chés, l’horlogerie et le médical (appareillage)".

Gérald Martinez, responsable marketing Ultra Précision, ajoute que "la juxtaposition de ces deux informations ne doit rien au hasard et qu’il s’agit en fait d’une fusée à deux étages arti-culée autour d’une stratégie de diversification".

S’ouvrir vers des secteurs porteurs

Ultra Précision est donc l’un des leaders de la connectique. Installée à Monthey (Suisse) dans le "connectic valley" depuis 1965, l’entreprise réalise des contacts qui se montent dans les connecteurs, avec une forte compétence pour les pièces femelles. Forte d’un parc de 450 machines, elle réa-lise des séries de 1 000 pièces jusqu’à plu-sieurs millions (prototypes, petits, moyens et grands volumes) dans des diamètres allant de 0,3 à 16 mm de diamètre et dans des métaux ferreux (inox, 1.4435 horloger, 20AP, inconel, invar…) et non ferreux (cui-vreux, cuivre-béryllium, bronze, laitons…). "Lemco a développé une gamme à la fois complémentaire et concurrente de la nôtre. Complémentaire grâce à ses 50 CNC multi-axes, elle est spécialisée dans la petite et moyenne série. Aujourd’hui nous disposons

d’une offre élargie et renforcée auprès de tous nos clients. Depuis 5 ans, nous avons une progression constante de chiffre d’affaires de 18 %. Acquérir Lemco, c’est redynamiser le groupe et faire l’acquisition de nouveaux clients car nous avons un potentiel important mais les marchés de la connectique étant très volatils, nous avons toujours besoin de nous diversifier vers d’autres marchés porteurs comme l’horlogerie et le médical".

Une cellule spécialisée avec des tours CNC Multi-Axes

Aujourd’hui, le groupe Ultra Précision pos-sède trois sites : Ultra Précision à Monthey, Lemco à Vionnaz et sa filiale Albetec au Tessin. Les 50 CNC de Lemco qui font aujourd’hui de la connectique et un peu d’horlogerie, sont spécialisées sur des matières type connectique (non ferreux) alors qu’une nouvelle cellule, en création, sera consacrée aux matières horlogères et médicales (inox, 20AP…). ■

Yann Clavel

H O R l O g E R I E / I n n O v a t I O n

Avec ses 50 CNC multi-axes, Lemco est plus spécialisée dans la petite et moyenne série. Source : Ultra Précision

Ultra Précision a développé une forte expertise dans les pièces femelles de connecteurs. Source : Ultra Précision

Des pièces techniques et précises

"Chaque connecteur est constitué à une extrémité d’une prise mâle et à l’autre d’une prise femelle qui viennent s’enficher sur leurs homologues femelle et mâle. Traditionnellement les pièces mâles sont moins complexes à exécuter tandis que les femelles sont d’abord décolletées avant des opérations de perçage, puis de réalisation de une à dix fentes différentes qui permet-tront de resserrer le corps de connecteur de façon à contrôler une force de rétention mâle/femelle entre minima et maxima. Et toute la fonction (et la qualité) du connec-teur est réalisée par cette pièce".

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Irepa Laser : CLAD réinvente la fabrication directe 3DLe procédé CLAD de Construction Laser Additive Directe consiste à fondre des poudres métalliques à l’aide d’un faisceau laser, et à les déposer couche après couche sur un substrat, afin de construire le profil de pièce désiré.

"L’innovation de CLAD (Construction Laser Additive Directe) mise au point par Irepa Laser, réside principalement dans la possibilité de construire des pièces mécaniques en trois dimensions par ajout successif de matière". Jean-Paul Gaufillet, directeur de l’Irepa Laser, poursuit en précisant qu’il s’agit "d’un procédé propre, faible consommateur d’énergie qui utilise le "juste nécessaire" en matière. Procédé qui a en outre l’avantage de pouvoir fabriquer des pièces en multi matières ou de rajouter des fonctionnalités particulières sur des pièces existantes, le procédé s’adap-tant à toutes les dimensions de pièces".Cette Innovation est le fruit de plusieurs

années de recherche et développement en partenariat avec les laboratoires de l’Uni-versité de Strasbourg et en particulier de l’INSA Strasbourg.

Meso ou MacroCLAD : des gains substantiels

Si la pièce à construire est de faible iner-tie et de faible épaisseur, elle peut être construite directement aux cotes finales (procédé MésoClad). En revanche, si la pièce est de forte inertie et de forte épaisseur, on créera une ébauche à usiner évitant ainsi le "défonçage" d’un bloc massif de matière et une production inutile de déchets sous forme de copeaux (procédé MacroClad) et de lubrifiant. Une étude récente a permis d’approcher les gains obtenus en appliquant CLAD à la réalisation de pales sur un tube en acier inox, comparé à de l’usinage clas-sique dans la masse (voir photos ci-dessus). Pour une petite série de fabrication de 100 pièces, on atteint par pièce des gains inté-ressants en termes de besoin matière et de temps de réalisation qui se traduisent iné-vitablement par une différence de prix de revient. La pièce réalisée à l’aide de CLAD

coûte en effet moins cher (50 %), et néces-site 4 fois moins de temps de réalisation qu’en usinage conventionnel. A cela il faut ajouter l’absence de perte de matière sous forme de copeaux et une grande liberté au niveau des formes de pales.Il devient alors possible d’obtenir rapide-ment une pièce en vraie matière et en taille réelle, en passant directement du fichier numérique conçu au préalable dans un système CAO à la pièce réelle. Un logiciel spécial (PowerCLAD) a été développé pour faciliter la réalisation des pièces à partir des fichiers CAO, et transférer les données de fabrication sur la machine CLAD.

Contexte et enjeux de la fabrication rapide

Aujourd’hui, cette technologie plus qu’émergente présente des opportunités d’applications dans de nombreux secteurs. Dans l’aéronautique par exemple, face aux exigences imposées par les pièces de structure, le procédé offre un intérêt pour des pièces de classe 3. "La mise en oeuvre de pièces métalliques à forte valeur ajoutée ou de formes complexes, faisant appel à des matériaux onéreux (alliages de Ti, superalliages), nécessite des mises en forme conduisant généralement à des pertes de matière importantes par usinage. Quant aux pièces obtenues à partir d’alliages forgés, il est nécessaire d’avoir recours à des outillages qui augmentent souvent leur coût et les délais de réalisation". Aujourd’hui CLAD permet de produire des pièces avec des caracté-ristiques équivalentes, voire supérieures, à celles obtenues avec les procédés de mise en forme ou d’usinage traditionnels. ■

Jean-Yves Catherin

l a S E R / I n n O v a t I O n

Application du procédé CLAD à la réalisation de pales (diamètre extérieur 125 mm) sur un axe creux en acier inox. Source : Irepa Laser

Le développement de CLAD en production pourra conduire à une fabrication à la demande avec des délais de la conception à la fabrication raccourcis. Source : Irepa Laser

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Renishaw fait son entrée sur le marché du rétrofitRenishaw propose une solution "tout-en-un" de mise à niveau pour une transition rentable et à faible risque de ses MMT vers Revo, sa technologie de mesure 5 axes.

Les utilisateurs de MMT peuvent désor-mais faire évoluer leurs performances de mesure par une actualisation aux systèmes de métrologie novateurs de Renishaw. L’entreprise propose désormais un rétrofit complet pour MMT basé sur l’UCC2, son contrôleur universel, et sur Modus, son nouveau logiciel de métrologie pour MMT. En combinant sa gamme de capteurs de scanning sur 5 axes à déclenchement par contact à ses récents investissements en personnel et installations (homologation UKAS), Renishaw a réuni tous les atouts pour une activité rétrofit MMT solide.

Compléter sa stratégie avec un produit tout-en-un

Bien que depuis un certain temps, Revo le système unique de mesure 5 axes de Renishaw, soit disponible par l’inter-médiaire de Mitutoyo, Wenzel, Dukin et Metris, les utilisateurs d’autres machines ne pouvaient pas, jusqu’à présent, bénéfi-cier de cette technologie. Les avantages opérationnels d’une productivité accrue, de la réduction des temps de contrôle et d’une automatisation renforcée des tâches de mesure sont désormais à la portée de tous les utilisateurs de MMT."L’introduction de notre nouveau logiciel Modus et nos investissements en personnel et

installations dans le monde entier montre bien que nous prenons notre entrée sur le marché du rétrofit pour MMT très au sérieux, précise Ben Taylor, Assistant Chief Executive de Renishaw. Nous pouvons désormais propo-ser aux clients de toutes marques de MMT, y compris Hexagon et Zeiss, une solution complète faisant appel à une technologie de pointe dans tous ses aspects et bénéficiant de la sécurité d’un service et d’un support direc-tement auprès de Renishaw. Qui plus est, nos clients rétrofit pourront accéder immédiate-ment à nos futures innovations en métrologie".L’application Modus s’appuie sur Camio, le logiciel de MMT de Metris. Dans le cadre d’un accord passé récemment avec Metris BV, Renishaw a acquis une licence pour le code source de Camio. Renishaw a égale-ment recruté une équipe d’ingénieurs de Metris pour les futurs développements de

son logiciel Modus. Rappelons que les carac-téristiques principales de Modus sont une programmation hors ligne gérée par CAO avec simulation complète et détection de collision des mouvements 5 axes. "Le fait d’avoir notre propre produit logiciel renforce considérablement notre offre rétrofit. Nous pou-vons ainsi compléter notre stratégie pour l’inter-face I++DME avec un produit tout-en-un".

Une démarche professionnelle minimisant les risques

Selon Brian Bow, Responsable Marketing de la division Produits MMT, "Renishaw estime que les clients de rétrofit pour MMT, sont en droit d’attendre le même niveau de profession-nalisme et de qualité d’une mise à niveau de MMT que de l’achat d’une MMT neuve. Nous avons mis en place une inspection machine rigoureuse pour évaluer les composants méca-niques et électriques de chaque MMT, et nous nous engageons à atteindre un niveau donné de performances système pour que le client sache ce qu’il peut attendre, avant que nous commen-cions. Avec des centaines de rétrofit d’UCC à notre actif, nous avons constitué une base de connaissances très complète sur leurs installa-tions qui nous permet de fournir une installation prête à l’emploi de notre contrôleur". ■

Yann Clavel

M é t R O l O g I E

Tout utilisateur de MMT peut désormais améliorer la précision de ses contrôles

grâce aux rétrofits proposés par Renishaw. Source : Renishaw

Une solution complète de rétrofit basée sur l’UCC2,

contrôleur universel, et sur Modus, nouveau logiciel de métrologie

pour MMT. Source : Renishaw

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Le scanner laser digital LC60D, appartient à une nouvelle génération numérique. Equipé d'un puissant module de traite-ment des données intégrées, il se distingue par sa supériorité tant au point de vue de la productivité, de sa robustesse, que des performances. Il permet de renfor-cer et d'accélérer le Process d'Inspection Numérique en scannant les pièces et en intégrant leurs géométries et les don-nées dans un flux de données allant de la conception à la fabrication.Le grand progrès, par rapport au précé-dent scanner en ligne LC50, réside dans une amélioration significative de la pro-ductivité, qui est obtenue par une plus grande vitesse d’acquisition de l’image, avec une fréquence qui passe de 25 à 75 Hertz. Ajoutée à une augmentation de la largeur de faisceau de 15 % et à une amé-lioration de la résolution du point de 17 %,

la vitesse d’acquisition du scan du LC60D atteint la surprenante valeur de 75 000 points non interpolés par seconde.Le LC60 D scanne jusqu'à trois fois plus vite en réduisant significativement le temps de cycle d'inspection des pièces de forme libre, ou en augmentant le nombre de caractéristiques scannées. Afin de scan-ner des surfaces de différentes couleurs ou avec une grande réflectivité, Metris présente la troisième génération de l'ESP3 (Enhanced Sensor Performance). Grâce à une adaptation dynamique de l'intensité de la source laser et à une caméra sensitive CMOS, le LC60D peut capturer automa-tiquement n'importe quel changement progressif ou brutal des caractéristiques de surface. Le LC60D est également com-patible sur bras de mesure et avec les logiciels de traitement de nuage de points du commerce. ■

Le laser scanner LC60D scanne trois fois plus vite

Omnitechnique vient d’intégrer à l'aide de ses partenaires Siemens et Renishaw un système de palpage de température sur un centre d'usinage vertical Johnford SV-41. Pourquoi un tel partenariat ? Les ateliers de production sont rarement équipés de sys-tèmes de régulation de température, et les pièces sont ainsi soumises à des variations de température qui peuvent être impor-tantes suivant les situations climatiques.

Afin de palier à ces variations de tempéra-ture, des utilisateurs de machine-outils pro-cèdent à des mesures de température sur la surface de la pièce. À l'aide des températures mesurées et d’un tableau thermométrique préalablement créé par l'utilisateur, la dila-tation de la pièce est connue avec précision.Le développement d’Omnitechnique répon-dait à une demande client pour réaliser la com-pensation automatique de dilatation de pièces.

Il est destiné à une application de mesure de température de carter d’échappement dans l’aéronautique. Le palpage de tem-pérature permet de réaliser des cycles automatiques de mesure de température en plusieurs points de la pièce et de réaliser les corrections automatiquement. Le sys-tème permet d’éviter les erreurs humaines de mesure de température, de saisies d’in-formations sur la machine et de dégager l’opérateur de cette tâche.Le gain de productivité est également important : la prise de température en mode manuel avant le départ du cycle d’usi-nage correspondait à 1 minute par point, soit une durée de 8 minutes pour 8 points de mesure. Aujourd’hui, il faut seulement 1 minute 30. Actuellement, ce système peut être monté sur toutes les machines équi-pées d’une CN Siemens 840D et les études sont en cours de développement pour les machines équipées en Fanuc. ■

Omnitechnique : un centre d'usinage vertical avec palpage de température

Le LC60D peut capturer automatiquement n’importe quel changement progressif ou brutal des caractéristiques de surface. Source : Metris

Centre d'usinage vertical Johnford SV-41 sur lequel Omnitechnique a installé un système de palpage de température. Source : Omnitechnique

Les partenaires financeurs :

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Des machines-outils multi-fonctions avec unité de repriseLes centres d’usinage multi-process 508 et 518 MT de Willemin-Macodel 6-8 axes à la barre avec dispositif d’usinage de reprise s’imposent par leurs possibilités d’usinage, offrant une très grande flexibilité et une très haute précision.

Les machines 508 et 518 MT sont sorties il y a deux ans "et n’ont aujourd’hui aucune ride. Certes, il y a de la concurrence", mais comme l’explique Bertrand Décloux, commercial Willemin-Macodel, "dans cette configuration, nous sommes les seuls à promouvoir cette architecture où l’industriel a la possibilité de reprendre la pièce pour l’usiner de différentes manières". Le cahier des charges stipulait que les machines seraient des centres d’usinage multi-process 6-8 axes qui devaient justement usiner une pièce finie sans reprise à partir d’une barre.

Usinage en reprise avec la tourelle à trois positions

La 518 MT peut être équipée de deux uni-tés différentes montées sur l’axe U, pour l’usinage de l’arrière de la pièce en reprise automatique. La première est une unité simple pivotante 0-90°. La seconde, plus complexe, est une unité de reprise multi-

fonctions montée sur une tourelle à trois posi-tions. Cette unité peut être équipée selon les trois configurations suivantes : broche/diviseur de reprise en tournage/fraisage

utilisable en position horizontale ou verticale

et un étau auto-centrant, même broche/diviseur avec

contre-pointe et enfin deux positions avec étaux auto-cen-

trants et contre-pointe.La 508 MT est également un centre

d’usinage multi-process fraisage-tournage 6-8 axes, usinage à la barre ou pièce à pièce, pour laquelle on retrouve une architecture similaire, plus petite, moins puissante, plus orientée vers la joaillerie, l’horlogerie et le médical (implantologie). On retrouve la même cinématique, par contre la tourelle qui est aussi une particularité de Willemin-Macodel autorise quatre positions : une position libre (pour s‘incliner avec la tête

à 90°), un étau (H et V), une contre-broche (H et V) et une contre-pointe.

Applications en joaillerie, aéronautique, médical…

EMPP situé à Bavilliers (90) est spécialisée dans la fabrication mécanique de précision et le secteur médical. Pour passer de pro-duction unitaire à des petites et moyennes séries, la société a acquis une 518 MT il y a 8 mois. "Pour moi, il ne s’agit pas vraiment d’un tour, ni d’une fraiseuse, plutôt d'un robot d’usinage sur lequel l’usinage à la barre de pièces finies et l’unité de reprise multi-fonc-tions apportent un confort précieux". Francis Loriol, service commercial EMPP, ajoute que la machine "compétitive mais complexe par rapport à une architecture machine stan-dard" est utilisée essentiellement pour la réalisation d’éléments d’appareils de pro-thèse à destination du médical.SFM (Besançon) est l’un des rares fabriquants au monde à usiner la totalité de ses bijoux à partir de tubes d’or ou de platine sur des machines à commande numérique. Jacques Pepiot, directeur de SFM connaît bien les machines Willemin-Macodel puisqu’il possède une 408, une 518 pour les grandes courses et il vient d’acquérir une 508 "parce que nous voulions une 5 axes avec reprise pour sortir nos bagues d’un seul coup. De plus, sa broche rigide nous donne de bonnes qualités d’usinage et son magasin de 72 outils réduit considérablement les pertes de temps de changement d’outil."Les secteurs d’activités sont la bijouterie-joaillerie, le médical pour l’orthopédique, l’implantologie, les instruments chirurgi-caux, les implants dentaires en titane ou céramique, sans oublier l’aéronautique, la micromécanique et l’horlogerie… ■

Jean-Yves Catherin

M a c H I n E S - O u t I l S

SFM utilise des centres d’usinage Willemin-Macodel pour l’usinage de bijoux. Source : SFM

La 508 MT possède une tourelle qui autorise 4 positions. Source : Willemin-Macodel

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Lipemec lance sa gamme SCN de rectifieuses à commande numériqueEntièrement cartérisée, la rectifieuse plane P800 SCN est dotée du profilage de meule par CN et de la compensation automatique d’usure de la meule, pour un travail de grande précision.

Lipemec, installée à Ornans (25), construit et commercialise des rectifieuses planes et cylindriques pour les ateliers de pro-totypes, d’outillages, de montage et de fabrication en petites séries. Parmi ses modèles haut de gamme, la société pro-pose la RC250CNC, une rectifieuse cylin-drique à commande numérique, ainsi qu’une gamme de rectifieuses planes SE, déclinée en trois modèles de capacités 400 x 200 (P400 SE), 600 x 400 (P600 SE), 800 x 400 (P800 SE). Dans le prolon-gement de cette gamme SE, Lipemec vient de présenter à Industrie Lyon la rectifieuse plane P800 SCN, machine de grande taille qui possède tous les atouts de la commande numérique. Une machine qui s’inscrit elle-même dans une gamme équivalente à la série SE puisque compo-sée des machines P400 SCN, P600 SCN et P800 SCN.

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Spécialement conçue pour la rectification précise de surfaces planes de moyennes et grandes dimensions, la gamme SCN autorise à l’opérateur toute la flexibilité nécessaire

pour l’usinage en série. Fidèle à l’image de Lipemec, la conception reste basée sur un bâti en fonte stabilisé garantissant une grande précision dans le temps. Toutes les surfaces de guidage sont revêtues de turcite B grattée manuellement, le grais-sage centralisé étant assuré par le groupe hydraulique en toute autonomie, avec un contrôle qualité en continu (filtre couplé à un pressostat assurant un arrêt machine lorsque le filtre est saturé d’impuretés).Par rapport à la série SE, la gamme SCN à commande numérique présente des avantages notoires dont une car-térisation complète de sécurité inter verrouillée en mode automatique et un écran plat tactile couleur 15 pouces sur base PC pour une convivialité optimale. Le diamantage de la meule en cours de cycle avec compensation automatique du diamètre et de la vitesse périphé-rique rend la machine complètement autonome. Thierry Bourque, responsable commercial de Lipemec, explique que le choix de la commande numérique de marque R.S.A.I. ne doit rien au hasard. "Nous travaillons depuis plusieurs années avec ce constructeur français basé à Sorbier (42) qui équipe déjà notre rectifieuse cylin-drique RC250 CNC. Au départ , le choix s’est

porté sur R.S.A.I car c’est une société à taille "humaine", ce qui nous permet d’entretenir des rapports de proximité et d’assurer ainsi un service après vente réactif et de qualité fidèle à l’image de notre société".

Machines livrées de base avec un équipement très complet

La gamme SCN autorise des cycles de rectification intégrés au pupitre opéra-teur en conversationnel direct (pas de programmation) permettant d’enchaîner à volonté des cycles de surfaçage, de rainu-rage en balayage ou en passes profondes avec diamantage de la meule. Les machines sont livrées de base avec un équipement très complet (variateur de vitesse de meule, visualisation des axes transversal et vertical (au micron) couplée à des règles de mesure Heidenhain d’une résolution de 0,0005 mm, plateau électromagnétique, manivelle électronique sur chaque axe, cycles prédéfinis…La rectifieuse P800 SCN exposée en pre-mière mondiale à Industrie Lyon le sera prochainement à Micronora 2010. ■

Jean-Yves Catherin

M a c H I n E S - O u t I l S

Exemple de pièce rectifiée à l’aide des cycles prédéfinis sans programmation. Source : Lipemec

Nicolas Rueflin, responsable technique de Lipemec, finalise les derniers réglages de la nouvelle P800 SCN. Source : Lipemec

MICRON D’OR

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La société EMCI, située à Brive la Gaillarde (19), est spécialisée dans le domaine de la mesure, la calibration par interféromètre laser, le diagnostic par jauge Ballbar et la vérification géomé-trique de machines-outils, depuis plus de 15 ans. Le système Optifive qui vient de recevoir un Lyon d’Or à Industrie 2009 est destiné à mesurer et calibrer les machines-outils 5 axes. Lorsqu’un utilisateur réalise ces mesures manuel-lement, il faut environ une à deux journées. Avec Optifive le temps de mesure est ramené à une heure. Le nouveau système de contrôle permet d’évaluer très rapidement une machine 5 axes, de diagnostiquer la géométrie de la tête pour savoir si elle se situe dans les tolérances acceptables. Pour EMCI, il s’agit de trouver et d’iden-

tifier le problème d’une machine qui ne se trouve pas dans les tolérances requises et ensuite d’apporter la solu-tion au problème détecté. "Avec le logi-ciel Optifive, nous configurons le type de la cinématique de la machine et les courses des axes circulaires. Le logiciel génère le programme à insérer dans la commande numérique, ensuite l’acquisition des don-nées s’exécute et, éventuellement, les nouveaux paramètres du point pivot sont calculés. Suivant les modèles, ces para-mètres sont à insérer dans la commande numérique", déclare Christian Lassale, dirigeant de la société. Il poursuit en précisant qu’Optifive est utilisable sur tout type de configuration de tête, mais pour valider les résultats, il est néces-saire que la géométrie de la machine soit connue. ■

Optifive : mesurer et calibrer les machines-outils 5 axes

M a c H I n E S - O u t I l S / I n n O v a t I O n S

La société EDM Service propose des solutions pour l’électroérosion avec des consommables et des systèmes de fixa-tion de pièces, et pour l’industrie les sys-tèmes de bridage Hirschmann ainsi que les broches Nakanishi. Elle commercialise

une nouvelle gamme de broches élec-triques 80 000 tr/mn, 350w, du japonais Nakanishi, conçue pour l’amélioration des performances de machines outils de types fraiseuses, centres d’usinage, rectifieuses, tours à décolleter, machines

spéciales, et robots. Autour d’un boîtier de commande commun (NE-260), trois types de broches sont proposés. La broche compacte HES-810 (sur cône SA, BT, CAT ou HSK) pour le fraisage, se monte dans le cône d’un centre d’usinage ou d’une fraiseuse. Le système modulaire (moteur cylindrique EM-3080) qui peut être utilisé soit avec une broche à roule-ment céramique NR-3080S, soit avec une broche sur palier à air comprimé NRAF-5080 pour la rectification. Les broches présentent un faux rond de rotation à l’intérieur du cône de portée de la pince, inférieur à 1 micron. Ces broches se montent sur toutes machines pour per-mettre une vitesse de rotation des outils variable de 20 000 à 80 000 tr/mn. ■

EDM Service : broche ultra-rapide pour machines-outils

Le système Optifive permet de mesurer

ugv ou edm3 micronora informations - juillet 2009 ugv ou edm ? chacun sa niche, mais les cellules...

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