En choisissant la technologie de frettage Haimer, le fabricant de pompes à vide a obtenu de nombreux gains dans l’usinage des stators, avec des outils exploités dans de meilleures conditions, une optimisation des stocks et réduction des temps de cycle.

Appartenant au groupe suédois Atlas Copco, le centre de compétence pour les pompes à vide à joint d’huile à palettes Leybold est situé à Bourg-lès-Valence (Drôme). Avec 142 salariés, le site produit les pompes Sogevac, dont le premier modèle remonte à 1973, où l’usinage de certaines parties de la pompe est particulièrement stratégique sur les performances du produit.
L’atelier d’usinage des stators de pompes s’est intéressé au frettage, en achetant ses premiers outils montés-frettés. Les avantages ont été vite constatés, comme la réduction des vibrations, en raison d’un meilleur équilibrage à haute vitesse. « Quand vous êtes en pince, même de bonne qualité, on a un faux-rond de l’ordre de 18 et 25 microns, contre seulement trois microns en frettage, explique Didier Tachot, directeur de ventes Haimer France, à Limas (Rhône), dont le maison-mère, en Allemagne, est leader européen de la technique de serrage d’outils. On tourne beaucoup plus rond et on génère moins de vibrations. On gagne à la fois sur la durée de vie de l’outil et la préservation de la broche, on optimise les conditions de coupe sur la machine, par rapport aux conditions données par les carburiers. »

Fretter plusieurs outils à la fois

Leybold cherchait également à pouvoir réduire ses coûts de consommables sur ses centres d’usinage, et optimiser ses magasins d’outils, dont certains sont volumineux, par des outils polyvalents. Mais aussi, l’objectif était de réduire les temps de montage-démontage d’outils. « Sans le frettage, on multiplie les défauts de concentricité et les problèmes de serrage, car on ne serre jamais de la même manière, sans compter l’usure des pinces », reconnaît Yannick Gauthier, responsable du bureau des méthodes.
Désireux d’investir dans un banc de frettage à induction pour ne plus acheter d’outils assemblés-frettés, Leybold a mis en concurrence trois fabricants. Certains ont été écartés, car les ferrites étaient séparées, ou parce qu’il n’y avait pas de protections des parties chaudes. Haimer a finalement été choisi pour son banc Power Clamp Premium : « Pour sa possibilité de fretter plusieurs outils à la fois, son ergonomie, le préréglage des sorties d’outils, son axe linéaire pour le refroidissement, ses positions permanentes évitant des manipulations », justifie M. Gauthier, Et les résultats sur trois applications d’usinage du stator ont été probants. Pour l’usinage de poches, alors que le montage de l’outil durait 130 secondes, il est tombé à 80 secondes, grâce au banc de frettage, qui a été livré à l’automne 2018. « Soit un gain de 50 secondes par poche », souligne le responsable des méthodes. Pour les avant-trous inclinés, le gain s’est révélé de 8,5 secondes pour chaque perçage, divisant par deux le temps de montage. Enfin, sur un rainurage, le gain par rainure aura été de 113 secondes, passant de 130 à 17 secondes de préparation de l’outil. Ce qui fait au total un « gain de trois minutes par stator et une réduction de 8,5% du temps cycle par pièce », indique Leybold, qui estime avoir réduit de 10% ses coûts de consommables. Des gains obtenus, grâce à l’association du process de frettage à de nouveaux outils performants. Ainsi, « le frettage nous permet d’oser… », glisse Yannick Gauthier.

« Nous n’hésitons plus à aller au maximum de la vitesse d’une broche »

« On y gagne aussi sur l’encombrement, ajoute Nicolas Joseph, technicien process usinage. Sur un outil fretté, le diamètre d’encombrement est relativement faible. Car vous n’avez pas de pince ni d’écrou qui augmentent considérablement le diamètre. Et généralement, pour gagner de la place, on rallonge les outils, mais on se pénalise sur les conditions de coupe. » « Aujourd’hui sur nos centres d’usinage, enchaîne Yannick Gauthier, nous n’hésitons plus à aller au maximum de la vitesse d’une broche, avec des outils frettés. »
Un autre gain qui a été réalisé concerne l’utilisation d’outils combinés multiétages et multiplaquettes. « Des outils spéciaux, donc onéreux, au bas mot 1 500 euros l’outil, sachant qu’il vaut mieux en avoir deux, affirme Nicolas Joseph. Et c’est aussi huit à douze semaines de délai. Grâce au banc de frettage, nous avons pu remplacer deux outils spéciaux, par une seule fraise standard Walter de 20 mm, disponible en 24 heures avec un attachement fretté Haimer. » Si M. Joseph reconnaît avoir dû travailler longuement « sur la programmation en interpolation pour développer une stratégie d’usinage plus poussée, de manière à pouvoir remplacer l’utilisation des deux outils spéciaux par un seul outil. » Mais le jeu en valait la chandelle. « Le frettage a permis, non seulement, de garder une précision d’assemblage outil-attachement, une stabilité de la coupe et d’avoir un montage suffisamment résistant et rigide qui puisse encaisser les efforts de coupe et optimiser les conditions de coupe de l’outil. »

« Une fois que l’on a goûté au frettage on ne peut plus s’en passer »

Nicolas Joseph ajoute même ce nouvel argument : « En plus de passer de onze plaquettes, dont cinq références différentes à une seule fraise, nous avons énormément gagné en flexibilité. Avec des outils spéciaux, quand le bureau d’étude change une côte d’un dixième, vous devez changer d’outil, alors qu’avec un attachement fretté, c’est une heure de programmation et c’est fini. »
Rodolphe, technicien au bureau des méthodes, connaissait le procédé d’attachement par frettage, mais il ne s’en était jamais servi, jusqu’à ce que Leybold ait acquis la machine Haimer. « On cherche vraiment l’optimisation sur l’outil. Quand on va chercher les conditions de coupe maximales, on sait qu’avec un outil fretté, on va pouvoir travailler sur une bonne base. On n’a plus d’incertitude de faux-rond. »
Pour MM Gauthier et Joseph, « une fois que l’on a goûté au frettage, on ne peut plus s’en passer », au point d’étudier de nouveaux projets d’usinage uniquement avec un outillage fretté. « Nous recherchons de nouveaux axes d’implémentation, disent-ils. Nous systématisons quand cela est possible le frettage pour nos industrialisations et optimisations. Le bilan économique précis est prématuré, cependant, le retour des utilisateurs est très positif et les premières analyses de durée de vie sont prometteuses. »