Outils en PCD pour les applications d’électromobilité
Le GROUPE NEHER, fondé en 1990 dans la ville allemande d’Ostrach, emploie 110 spécialistes expérimentés qui développent et produisent des outils spéciaux de haute qualité pour le travail du métal et du bois ainsi que des moules, des calibres et des équipements. Ses clients sont issus, entre autres, des secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale, de la mécanique générale et de la construction d’installations. Une attention particulière est accordée aux applications d’électromobilité, qui posent sans cesse de nouveaux défis à l’équipe de l’entreprise.
Depuis de nombreuses années, le GROUPE NEHER réalise les projets les plus exigeants avec les technologies de production innovantes de DMG MORI: de l’enlèvement de copeaux le plus complexe à la fabrication additive sur les LASERTEC SLM, de la découpe de disques sur un LASERTEC 20 FineCutting jusqu’à l’usinage automatisé des arêtes de coupe sur les machines de la série LASERTEC PrecisionTool.
Outils en PCD et CVD sur mesure pour l’électromobilité
«Notre compétence principale réside dans le développement complet d’outils spéciaux très complexes en PCD ou CVD», explique Gerd Neher, la deuxième génération de la famille à la tête du GROUPE NEHER. Le diamant polycristallin PCD est un matériau de coupe très dur qui garantit une longue durée de vie de l’outil. «Si un client veut produire un composant spécifique, nous fabriquons l’outil optimal pour cette application précise.» Un segment en pleine croissance est celui des outils spéciaux pour les applications d’électromobilité.
Électromobilité : une technologie verte avec de nouveaux défis pour la conception d’outils
L’usinage de précision d’un carter de stator, c’est-à-dire le logement dans lequel tourne le rotor du moteur électrique, nécessite d’outils relativement longs et donc lourds. «Pour de nombreuses machines-outils existantes, telles qu’elles sont utilisées dans la plupart des cas, le poids est trop élevé pour garantir un usinage précis et sans vibrations», explique Tobias Niess, responsable du développement des outils, pour expliquer le défi. Le poids peut être réduit de deux manières : «En utilisant des matériaux plus légers comme le titane, en adoptant de nouvelles approches de conception et, surtout, à l’aide des technologies de fabrication innovantes de DMG MORI.»
LASERTEC SLM: des structures bioniques sur lit de poudre
L’une de ces technologies est la fabrication additive. Pour la fabrication des corps d’outils, le GROUPE NEHER utilise la technologie de lit de poudre de DMG MORI: un LASERTEC 30 SLM et un LASERTEC 30 DUAL SLM. «L’accumulation, couche par couche, se fait directement sur une face préalablement fraisée», explique Tobias Niess. La fabrication additive permet une liberté absolue dans la conception. «D’une part, nous pouvons intégrer dans l’outil des canaux de refroidissement profilés, ce qui contribue à une plus longue durée de vie de l’outil. D’autre part, nous pouvons réaliser des structures bioniques à l’intérieur des outils, en utilisant la méthode des éléments finis FEM, qui garantit une stabilité maximale et un comportement vibratoire optimal.» Par rapport aux outils traditionnels, l’économie de poids est de 30 à 70%.
LASERTEC PrecisionTool: usinage de précision des arêtes de coupe
Les segments de coupe des outils sont d’abord découpés dans des disques en PCD ou CVD, puis soudés. Pour la découpe, le GROUPE NEHER utilise un LASERTEC 20 FineCutting de DMG MORI: «Le laser traverse des disques jusqu’à 3,8mm d’épaisseur», explique Tobias Niess. Les outils diamantés sont «affûtés» par une finition au laser. C’est là qu’interviennent le LASERTEC 20 PrecisionTool et le LASERTEC 50 PrecisionTool de DMG MORI. Les deux machines laser de précision à 5 axes permettent de produire de manière très rentable des arêtes de coupe de 1µm, des arrondis d’arêtes définis de 3, 6, 9, 12 ou 15µm et des chanfreins négatifs. En effet, grâce au High Speed Mode 3.0, le laser travaille à une vitesse allant jusqu’à 3,0mm/ min. Par rapport à l’usinage par électroérosion (EDM), cette technologie est jusqu’à 210% plus rapide et les coûts unitaires diminuent de 56%. De plus, l’usinage au laser augmente la durée de vie des outils par un facteur de 2,5.
Logiciel convivial pour la programmation des arêtes de coupe
Comme solution de programmation pour l’usinage des arêtes de coupe, DMG MORI a mis en œuvre la norme industrielle GTR, qui permet d’importer des projets EDM et ne nécessite que peu de formation pour passer à l’usinage laser. Des fonctions logicielles spéciales facilitent également la programmation d’outils rotatifs et fixes ainsi que des géométries de brise-copeaux et des chanfreins négatifs.
Des équipes sans personnel grâce à l’usinage laser automatisé
L’usinage des arêtes de coupe est rendu encore plus rentable grâce aux solutions d’automatisation installées par DMG MORI. Par exemple, le LASERTEC 20 PrecisionTool est équipée d’un système de manutention PH 10 qui peut accueillir jusqu’à 54 outils HSK, tandis que le LASERTEC 50 PrecisionTool est équipé d’un système d’automatisation capable de changer des outils pesant jusqu’à 30kg. «De cette manière, nous pouvons exploiter les deux machines sans personnel, même la nuit et le week-end», ajoute Tobias Niess.
Des solutions optimales pour toute la chaîne de processus
Pour Gerd Neher, le portefeuille global de produits de DMG MORI est un argument important en faveur de cette coopération de longue date : « L’exemple de la fabrication d’outils montre très bien que nous avons installé des solutions de fabrication innovantes de DMG MORI tout au long de la chaîne de processus. » La nouvelle DMU 200 Gantry dédiée à la fabrication de moules, ainsi la DMU 50 3ème génération et le CLX 350 pour l’atelier de formation sont autant de preuves de cette solide collaboration. Et ce n’est pas tout : « À l’avenir, nous aimerions organiser notre production sans papier – avec PLANNING & CONTROL de ISTOS ».
NEHER DIA GmbH & Co. KG
Am Sägebach 6
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