Des temps de production 25 fois plus courts grâce à la technologie ded hybrid
Prendre de la hauteur : plusieurs milliers de mètres, c’est la taille des solutions de pompage personnalisées réalisées par Sulzer dans les secteurs des hydrocarbures, de l’énergie et du traitement des eaux.
Fondée en 1834 à Winterthour, en Suisse, depuis 1860 Sulzer développe des pompes pour des applications industrielles. L’entreprise est également spécialisée dans la production de composants rotatifs complexes ainsi que dans les technologies de séparation, de mélange et les technologies d’application. Avec ses 180 sites de production et de service dans le monde entier et ses 16.500 employés, Sulzer travaille en étroite collaboration avec ses clients, en adoptant des stratégies de production innovantes, comme le démontre l’achat d’une machine LASERTEC 65 3D hybrid aujourd'huin DED hybrid de DMG MORI. Depuis 2018, Sulzer a établi de nouveaux standards dans la production de roues de turbine grâce à la technologie de frittage laser avec superposition de matière.
Les roues sont parmi les composants les plus sollicités des pompes de la marque Sulzer. Les substances solides présentes dans les liquides et dans les acides provoquent une forte usure. Ces produits sont toutefois conçus pour une durée de vie de 20 ans. « En tout cas, les installations ont une durée de vie nettement plus longue », explique Robin Rettberg, responsable des technologies de production chez Sulzer. « Si une roue comme celle-ci doit être remplacée, nos clients ont rapidement besoin d’une nouvelle roue. » Comme il s’agit principalement de produits sur mesure, l’entreprise ne peut même pas garder du stock dans l’entrepôt.
Processus conventionnel : délai de livraison de 25 semaines
Le défi dans le secteur des roues de turbines réside dans leur géométrie complexe. Le processus de fabrication conventionnel implique la conception et la production d’un moule, le moulage de l’ébauche et l’usinage final de la roue, sans la possibilité d’atteindre toutes les zones de l’ébauche à l’aide des méthodes d’usinage conventionnelles. « Parfois les canaux des roues tournent même de 180 degrés autour de l’axe », explique Robin Rettberg. Le processus de production complexe prend au moins 25 semaines au total.
Nouvelle philosophie d’optimisation des processus et plus d’efficacité grâce à la production hybride
Lorsque la fabrication additive est devenue l’un des sujets les plus débattus, Sulzer a commencé à chercher des procédés alternatifs dans ce domaine. Alors que les premières solutions sur lit de poudre posaient des problèmes en termes de polissage et se limitaient à la construction de matière couche après couche, en 2018, DMG MORI a trouvé la bonne solution avec le concept d’usinage hybride complet sur un LASERTEC 65 DED hybrid. Basé sur un centre d’usinage à 5 axes, le LASERTEC 65 DED hybrid combine d’une part la fabrication additive avec l’injecteur de poudre et, d’autre part, un fraisage sophistiqué et très précis de l’ordre du μm en une seule opération de serrage. « Cela nous permet, en alternant les deux technologies, de réaliser presque toutes les géométries à 5 axes et d’effectuer les finitions en fraisage des zones cruciales des composants avant qu’elles ne deviennent inaccessibles », explique Robin Rettberg, en décrivant le processus. « Même dans les zones de moulage qui ne pouvaient pas être usinées dans le passé ». Sulzer atteint également un degré d’efficacité plus élevé grâce à une meilleure qualité des surfaces. Et ce n’est pas tout : il y a un avantage supplémentaire par rapport aux solutions précédentes sur lit de poudre. « Nous ne sommes pas limités dans le diamètre des pièces à une aire de travail de petite taille ». En effet, le LASERTEC 65 3D hybrid offre des courses de 735 × 650 × 560 mm.
SIEMENS NX – CAD / CAM hybride pour le développement, la conception et la fabrication de produits
Lorsque Robin Rettberg a introduit le nouveau processus, il a rapidement été confronté à un défi typique de la fabrication additive : « Dès la phase de conception, il faut adopter une nouvelle façon de penser, pour s’assurer que le potentiel de la production hybride puisse être pleinement exploité ». Pour cette raison, Sulzer fait confiance à SIEMENS NX pour la conception CAO et la programmation FAO. Le logiciel a été développé en collaboration avec les ingénieurs concepteurs de DMG MORI et SIEMENS et constitue la solution la plus performante dans la technologie des injecteurs de poudre, de la programmation à la production.
Fabrication additive à la pointe : délai de livraison d’une semaine
Comme par le passé, la production de roues de turbine reste un processus complexe. À elles seules, la conception et la programmation prennent environ une demi-semaine. Au final, le nouveau processus hybride permet de réduire considérablement les délais de production. « Nous avons pu réduire le délai de production total de 25 semaines à moins d’une semaine », déclare Robin Rettberg, satisfait de l’étape franchie. L'accumulation rapide de matière contribue également à cela l'hybride LASERTEC 65 DED hybrid. Selon le matériau, il est de 1 kg par heure.
Maintenant que Robin Rettberg et son équipe ont mis en place un processus de production de roues stable grâce au LASERTEC 65 DED hybrid, Sulzer est convaincue que c’est la bonne solution pour l’avenir. « Nous aimerions continuer à augmenter notre capacité de production dans ce domaine, car la technologie nous permet de réagir avec encore plus de souplesse aux exigences des clients. »
Si notre machine actuelle ne suffisait plus, nous avons déjà jeté un coup d’œil au LASERTEC 125 DED hybrid de DMG MORI. Ce dernier modèle offre la même technologie et les mêmes composants matériels que ceux que nous connaissons déjà très bien et que nous savons parfaitement utiliser. Et, grâce à ses dimensions, on peut usiner des pièces d’un diamètre allant jusqu’à ø 1.250 mm, avec une course de 745 mm sur l’axe Z et un poids maximum de 2.000 kg.
SULZER
FACTS
- Spécialisée dans les technologies de pompes, d’agitateurs, de mélangeurs, de séparateurs et dans les technologies d’applications pour tous les types de fluides
- 16.500 salariés dans le monde entier
- 180 sites de production et de service
- 3,7 milliards de francs suisses de recettes
Sulzer Management Ltd.
Neuwiesenstrasse 15
8401 Winterthur, Switzerland
www.sulzer.com
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