Plus de puissance pour la construction aéronautique : CemeCon et Hufschmied concevoir conjointement un nouvel outil
Lors de l'usinage de plastiques renforcés de fibres de carbone, l'industrie aérospatiale en particulier exige une qualité maximale des surfaces usinées et Fiabilité maximale des processus. Les entreprises Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH CemeCon et [nom de l'entreprise] établissent de nouvelles normes pour ce secteur d'avenir grâce à une étroite collaboration. Un outil haut de gamme développé conjointement combine géométrie, substrat et revêtement diamant pour une solution optimale.
L'usinage des plastiques renforcés de fibres de carbone (PRFC), particulièrement avantageux pour les constructions légères, représente un défi majeur pour l'industrie de l'usinage. Des variantes encore plus exigeantes de ce matériau composite sont utilisées dans la construction aéronautique. Parallèlement, l'exigence d'une qualité maximale des composants est absolue, ce qui exclut tout compromis et impose des performances optimales aux outils de fraisage. En effet, les fibres à haute résistance, malgré leurs orientations variables au sein de la matrice, doivent être coupées net. Dans le cas contraire, des saillies ou des délaminations de fibres se produisent, nécessitant au minimum une reprise manuelle fastidieuse.
La fabrication de composants aéronautiques de grande taille, tels que les coques ou les segments de fuselage, pose un problème spécifique aux constructeurs et équipementiers : l’épaisseur des parois varie souvent de quelques millimètres à plusieurs centimètres. Des forces latérales considérables s’exercent sur l’outil de fraisage aux transitions. Dans le pire des cas, celui-ci peut se briser et des fragments peuvent pénétrer à l’intérieur du composant, entraînant des interruptions de production coûteuses, voire la perte de composants entiers.
Les partenaires au développement se sont précisément attaqués à ces défis. Hufschmied CemeCon et le fabricant d'outils souabe ont développé conjointement un nouvel outil de fraisage. Ce dernier a collaboré pour créer un outil qui améliore considérablement la fiabilité du processus de fraisage des composites à fibres de carbone (CFRP) et prolonge sa durée de vie de plus de 50 % par rapport aux outils similaires.
Parcours structuré vers le nouvel outil premium
« Nos clients du secteur aérospatial insistent régulièrement sur ce point lors de nos échanges : la fiabilité des processus est primordiale pour l’usinage de composants en composites renforcés de fibres, car la production de rebuts est extrêmement coûteuse. C’est ce qui nous a motivés à convaincre les utilisateurs de ce domaine grâce à une solution nettement améliorée », explique Fabian Lindinger, responsable de l’ingénierie d’application chez HufschmiedLes bases ont été posées pour la fraise révolutionnaire HEXACUT® 058 spécialement conçue pour les composants d'aéronefs en CFRP.
En chemin, le centre de développement de Hufschmied Aux alentours d'Augsbourg, l'entreprise a d'abord mené une analyse approfondie des outils concurrents et de ses propres fraises, en s'intéressant notamment à leur géométrie et au carbure. Outre une fiabilité optimale du processus, le nouvel outil devait également répondre à un autre critère : la qualité de coupe devait être garantie sur toute sa durée de vie.
Coordination parfaite des paramètres de l'outil
Au fil du processus, il est devenu évident qu'un partenariat solide en matière de technologies innovantes pouvait faire toute la différence : car il est essentiel pour un résultat global idéal. Le revêtement adapté, qui était basé sur le Hufschmied La géométrie affinée de l'outil et le nouveau substrat étaient parfaitement adaptés. C'est pourquoi les experts en revêtements de CemeCon ont spécifié un matériau de revêtement diamant pour le nouvel outil, qui avait déjà démontré une qualité absolument exceptionnelle lors des tests. « Il était vraiment fascinant d'observer comment l'association optimale entre le substrat en carbure et le matériau de revêtement s'est progressivement révélée », se souvient Javier Fuentes, responsable du développement des revêtements et des matériaux de coupe chez CemeCon. Hufschmied Il souligne : « Grâce à un travail d’équipe productif, nous avons finalement réussi à obtenir une usure homogène, ce qui nous a permis de maintenir un tranchant net et lisse à un niveau élevé et constant tout au long de la durée de vie de l’outil. De plus, aucun écaillage du revêtement ni même aucune rupture de l’outil n’ont été observés lors des tests de produit. »
Marco Furrer, directeur des ventes chez CemeCon, explique : « Pour le nouveau HufschmiedPour cet outil, nous avons spécifiquement adapté le revêtement CemeCon CCDia®AeroSpeed®, dont l'efficacité est prouvée. Ceci nous a permis d'obtenir une adhérence exceptionnelle à la surface, malgré l'épaisseur importante de la couche. Hufschmied métal dur sélectionné. Le résultat convaincant : le nouveau HEXACUT® 058 de Hufschmied Cela permet aux utilisateurs d'obtenir une qualité de coupe élevée et constante, une fiabilité maximale du processus, notamment grâce à une réduction significative des vibrations, et une durée de vie des outils considérablement plus longue.
Les partenaires solides opèrent sur un pied d'égalité.
L'ensemble du projet a grandement bénéficié de la collaboration professionnelle de tous les participants, comme en témoigne le partenariat entre Hufschmied La relation entre CemeCon et CemeCon dépasse largement le cadre d'une simple relation fournisseur-client. En travaillant en étroite collaboration, ils ont développé des aspects cruciaux tels que la préparation des bords, les rayons de coupe, ainsi que l'épaisseur et l'architecture des couches. « Grâce à notre expertise combinée, nous avons pu optimiser tous les paramètres jusqu'à obtenir une solution irréprochable », explique Michael Woda, responsable du développement des diamants chez CemeCon.
Les entreprises poursuivent leur collaboration dans la production en série de la fraise HEXACUT® 058. Les fraises haut de gamme de ce nouveau type sont revêtues et soumises à un contrôle qualité rigoureux au siège de CemeCon à Würselen, au sein du plus grand centre de revêtement diamant au monde. Par ailleurs, Hufschmied Les critères pertinents, tels que la distribution homogène de l'épaisseur de la couche, ont été vérifiés à nouveau – pour les clients finaux, cela signifie une augmentation supplémentaire de la fiabilité du processus.
« Ce projet – à l’instar de nos autres collaborations, dont certaines de longue date, avec CemeCon – apporte une contribution importante. » Hufschmied « Afin de nous imposer davantage à l’échelle mondiale comme synonyme de solutions d’usinage de première classe », déclare Christel, directrice générale. Hufschmied Concernant le succès du développement : « Le nouvel outil diamant et le chemin commun avec CemeCon vers sa maturité industrielle nous permettront de progresser durablement vers la réalisation de nos objectifs. »