ULTRASONIC : Usinage innovant par ultrason pour les matériaux durs et cassants
Des temps de traitement courts, une productivité et une précision élevées pour la production et l’usinage de matériaux fragiles et durs (matériaux avancés), tels que la céramique, le verre, le corindon, le carbure et les matériaux renforcés de fibres (composites) : tout cela est désormais possible grâce à la rectification, au fraisage et au perçage assistés par ultrasons sur les machines de la série ULTRASONIC de DMG MORI.
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Usinage par ultrason avec ULTRASONIC : Avantages de la technologie des ultrasons
La superposition d’une vibration ultrasonique longitudinale à l’outil rotatif réduit les forces du processus jusqu’à 50 % pendant l’usinage. Selon les besoins, cela peut permettre d’augmenter les vitesses d’avance, d’améliorer la qualité de la surface, de minimiser l’usure de l’outil et, par conséquent, de réaliser la production de matériaux de haute précision. Les fissures microscopiques à l’intérieur du matériau (également appelées SSD ou dommages sous la surface) sont réduites au minimum, ce qui raccourcit considérablement le temps nécessaire aux processus de polissage ultérieurs.
Toutes ces propriétés font de la technologie des ultrasons une méthode très productive et fiable, particulièrement adaptée à la production de composants dans les secteurs de l’optique et des semi-conducteurs. Qu’il s’agisse de rectifier des céramiques sur 5 axes, de percer du verre, d’insérer des micro-trous dans des pièces ou d’une combinaison de tous ces éléments, la série ULTRASONIC offre la machine adaptée à chaque application.
- Idéal pour l'usinage des géométries de pièces complexes dans des matériaux avancés durs et fragiles tels que la céramique, le verre, le corindon, le carbure ou encore les composites.
- Jusqu'à 50% de réduction des forces de processus grâce à ULTRASONIC
- Jusqu'à 40% de réduction des dommages en profondeur
- Jusqu'à 3 fois plus de productivité
- Possibilité d'obtenir des états de surface de Ra ≤ 0,1 µm
- Intégration via l'interface HSK, fonctions machine traditionnelles pour le fraisage / tournage entièrement utilisables
- Configurable de manière flexible
- ULTRASONIC Usinage de perçage
- ULTRASONIC - rectification de la céramique, du verre avec une émulsion ou de l'huile
- ULTRASONIC 3rd Generation - contrôle optimal du processus grâce à une commande intelligente
- Détection et suivi automatique de la fréquence ULTRASONIC complete (en standard)
- Optimisation individuelle des stratégies d'usinage grâce à la régulation de l'amplitude (ULTRASASONIC Programming cycle) et à l'adaptation automatique de l'avance (ULTRASONIC feed control) (option).
- Broche d'attachement adaptative jusqu'à 32.000 min-1 max.
- Utilisation de forets creux / hélicoïdaux à partir de ø 0,1 mm
- Régulation automatique de la force de perçage (< 1 N)
- IKZ avec jusqu'à 40 bars et contrôle précis du débit (< 1ml)
- Éjection automatique des carottes (pour les forets creux) pour éviter la casse de l'outil
Vue d'ensemble des machines
Gamme de la plus haute qualité en matière d’usinage par ultrason
Avec la série ULTASONIC, DMG MORI a créé une gamme de solutions innovantes pour la rectification, le perçage, le fraisage et le tournage-fraisage, qui, en combinaison avec l’usinage par ultrason, sont capables de traiter les matériaux les plus exigeants. Les utilisateurs des machines DMG MORI bénéficient non seulement d’une excellente qualité des composants, mais aussi et surtout d’une plus grande fiabilité des processus et d’une durée de vie plus longue.
ULTRASONIC Précision
Dans la nouvelle série ULTRASONIC Précision, DMG MORI combine la technologie ULTRASONIC avec les atouts des machines-outils flexibles et de haute précision, ce qui en fait la référence pour l'usinage efficace de matériaux durs et cassants tels que la céramique, le verre et le Zerodur. Les machines de la série ULTRASONIC Précision représentent une génération de machines entièrement révisée et perfectionnée. Des bancs de moulage optimisés par FEM, des guidages plus larges et une gestion de la température optimisée de manière holistique garantissent une précision maximale des machines et des composants tout au long de leur cycle de vie.
ULTRASONIC Universal
Les machines ULTRASONIC Universal de DMG MORI sont des concepts de machines bien établis dans le secteur de l'usinage conventionnel, avec une technologie ultrasonique intégrée. Les modèles ULTRASONIC sont utilisés dans une grande variété d'industries, du fraisage simultané 5 axes au fraisage-tournage avec une vitesse de table pouvant atteindre 1 200 min-1, en passant par l'usinage puissant avec un couple pouvant atteindre 430 Nm. Ce qui suit s'applique à tous les processus : le usinage par ultrason transforme chaque composant usiné en un chef-d'œuvre. Les centres de usinage par ultrason sont synonymes d'une grande variété d'usinages, de l'usinage simultané 5 axes hautement dynamique à l'usinage de fraisage-tournage. De grandes courses pouvant atteindre 6 000 mm et une charge de table élevée pouvant atteindre 25 tonnes peuvent être réalisées, ainsi que de nombreux systèmes d'automatisation spécialisés dans les concepts de machines pour une configuration parallèle au temps de production afin d'obtenir une productivité maximale dans la production.
ULTRASONIC Production
Les machines de la série ULTRASONIC Production séduisent par leur symbiose optimale entre précision et rentabilité. Elles sont la référence absolue lorsqu'il ne s'agit pas du dernier μm, mais que l'accent est mis sur l'usinage fiable et reproductible de matériaux durs et cassants. Les machines ULTRASONIC Production permettent une entrée optimale et rentable dans le usinage par ultrason.
Questions importantes sur la technologie par ultrasons
Comment fonctionne l’usinage par ultrason ?
Un générateur d’ultrasons produit une tension alternative à haute fréquence, qui est transférée sans contact physique au porte-outil rotatif – également appelé actionneur – grâce à une transmission d’énergie inductive brevetée. Les éléments piézoélectriques de l’actionneur convertissent la tension alternative en une oscillation mécanique des ultrasons. Les vibrations ainsi générées sont transmises à l’outil.
Le générateur d’ultrasons fonctionne avec des algorithmes de contrôle intelligents qui garantissent que les paramètres optimaux du processus sont maintenus à tout moment pendant le processus d’usinage. Selon le type d’usinage, l’outil peut osciller jusqu’à 65 000 fois par seconde avec une amplitude pouvant atteindre 15 µm. Cela permet à l’outil d’éliminer les plus petites particules de la surface du matériau. Dans le même temps, l’outil diamanté enlève le matériau enlevé avec une rotation supplémentaire.
Quelles sont les stratégies et les processus utilisés ?
La stratégie d’usinage parfaite est développée spécifiquement pour chaque matériau et chaque tâche d’usinage et peut être mise en œuvre facilement grâce à des cycles ULTRASONIC sélectionnés. Basé sur un porte-outil HSKE32 / HSK-E 40 / HSK-A63 / HSK-A100, le système d’actionneur ULTRASONIC breveté peut être intégré de manière flexible dans presque toutes les fraiseuses CNC 5 axes de DMG MORI.
Les concepts de machines vont de l’usinage standard à 3 axes à l’usinage simultané à 4 et 5 axes. Les axes C à entraînement direct à grande vitesse et les ensembles de fraisage-tournage disponibles en option offrent des capacités d’usinage supplémentaires, par exemple pour la rectification cylindrique externe / la rectification cylindrique interne de matériaux avancés durs/fragiles.
Quelle est la différence avec le rodage par vibration ultrasonique ?
Le rodage par vibration ultrasonique est une technique de fabrication par enlèvement de copeaux de haute précision. Selon la norme DIN 8589, le rodage par vibration ultrasonique est considéré comme un rodage. Contrairement à d’autres procédés de rodage, il n’est utilisé que pour le perçage et le découpage. L’outil vibre à une fréquence ultrasonique dans le sens longitudinal. Contrairement à l’usinage par ultrasons avec les machines de la série ULTRASONIC, le grain de diamant ne se trouve pas sur l’outil, mais dans le matériau de rodage.