Les exigences par rapport aux installations haute pression pour réfrigérants lubrifiants n’ont cessé d’augmenter au cours des dernières années. De nouvelles possibilités de placement intégrées pour les périphériques sont également recherchées. Est-il possible de concevoir une solution de filtration haute pression qui puisse résoudre le dilemme encombrement/performances ?

Une surface de production plus grande pouvant accueillir davantage de tours implique un potentiel accru en termes de chiffre d’affaires, dans la mesure où les carnets de commande le permettent. Pourquoi sacrifier plus d’espace précieux que nécessaire pour les périphériques d’usinage par enlèvement de copeaux comme les installations haute pression pour réfrigérants lubrifiants ? La question est légitime et l’équation est censée être simple. Toutefois, une installation haute pression pour réfrigérants lubrifiants insuffisamment ou mal dimensionnée peut mettre en péril durablement la sécurité des processus et l’efficacité. De ce fait, il est question en premier lieu de la faisabilité dans des espaces donnés. Les questions suivantes doivent se poser : Quelle quantité de réfrigérant en plus la cuve peut-elle contenir ? Comment la température du fluide est-elle stabilisée ? Et quelle filtration est-il possible d’installer ?
Le paramètre essentiel pour la conception de la cuve de l’installation haute pression pour réfrigérants lubrifiants, ainsi que pour la filtration, est la question du débit. Ici, les limites de la physique jouent un rôle. Selon des estimations pertinentes, à un débit max. de 30 l/mn, la limite physique est fixée et la limite d’équilibre est ainsi atteinte. Une installation haute pression pour réfrigérants lubrifiants chauffe toujours le fluide et, en cas de surchauffe du système, il en résulte des effets secondaires indésirables, tels que des tolérances dimensionnelles ou la formation de mousse, même avec des pressions élevées allant jusqu’à 150 bars et un haut débit compris entre 20 et 30 l/mn.

Éviter les pics de température

Pour résoudre le problème de la chaleur, la technologie de pompe de régulation constitue la référence. Les pompes à débit constant avec variateurs de fréquence créent également un effet de régulation, qui minimise l’apport de chaleur, néanmoins pas sous une forme comparable. La raison réside dans le comportement de régulation des deux technologies. Pour les solutions protégées par un variateur de fréquence, il est difficile d’obtenir un comportement optimal. En outre, le nombre de tours du moteur est régulé par la puissance, ce qui signifie que l’on ne peut pas réguler indéfiniment la quantité vers le bas. A titre de comparaison, la pompe de régulation purement mécanique présente une énorme variabilité. Dans des cas extrêmes et en cas de très faible consommation, par exemple pour un perçage de trous profonds ou en cas d’usinage intérieur étroit, elle génère un débit quasi-nul. Seule la quantité effectivement requise est produite et cela à des puissances d’entrée plus faibles qu’avec la plupart des pompes à débit constant. Un apport de chaleur des plus faibles est alors obtenu et un refroidissement actif peut être évité dans la plupart des cas. De plus, la pompe de régulation maintient la température du réfrigérant lubrifiant à une valeur relativement constante, notamment pour les huiles de coupe. Cela permet d’éviter les pics de température problématiques, que ce soit vers le haut ou vers le bas.
Les autres facteurs qui déterminent la taille de l’installation haute pression pour réfrigérants lubrifiants sont le niveau d’encrassement et le type de copeaux du fluide de refroidissement. Si d’autres processus d’usinage avec une formation importante ou occasionnellement élevée de copeaux fins s’y ajoutent, la filtration classique atteint généralement ses limites rapidement. Elle se développe donc à l’encontre de l’efficacité, c’est-à-dire de la pureté du fluide, et peut être considérablement préjudiciable pour la durée de vie des pompes et des outils, ainsi que pour la qualité de la production. Pour les filtres standards, la solution peut consister à les remplacer ou à les nettoyer, dans la mesure où l’élément est par exemple en treillis métallique. Les cartouches filtrantes de grande taille seraient ici efficaces sur la durée par rapport à un double filtre commutable, voire même un filtre automatique.

Gagner de la place sous l’embarreur

La filtration haute pression qui « vient à la rencontre » de l’embarreur, est-ce un couple idyllique ou une association imposée ? « Globalement, il y a un dilemme, plutôt même un paradoxe : les installations doivent être de plus en plus compactes. En parallèle, les exigences en matière de sécurité des processus et de qualité de la production augmentent, ce qui plaide en faveur des filtres, pompes et cuves de grande taille, d’un refroidissement supplémentaire, etc. Il est difficile d’harmoniser tout cela », souligne Martin Müller, directeur de Müller Hydraulik, à propos de l’évolution actuelle du marché, tout en ajoutant : « Mais cela est notre objectif et notre prétention depuis de nombreuses années. Avec la Combistream, nous avons atteint le summum en termes d’intégration et de rendement. Avec nos modèles Combiloop CL1 et 2 E, nous avons, depuis quelques années, gagné de la place sous l’embarreur pour l’installation haute pression pour réfrigérants lubrifiants. Nous avons pu mettre en œuvre notre nouveau concept de cartouche filtrante sous l’embarreur, même dans la version à double filtre commutable. Cela garantit la longévité des filtres. Avec notre nouveauté, Combiloop CL3 E, lancée en novembre, nous avons même réussi à intégrer la technologie de pompe de régulation Eco+ et le filtre automatique. Avec un refroidissement actif en option. Nous franchissons ainsi une étape importante et redéfinissons les limites du possible et l’unité haute pression, aussi pour les solutions sous l’embarreur. »
Le concept novateur de la Combiloop CL3 E fournit la base, même plutôt deux fois qu’une. Le service développement Müller a transformé une unité haute pression en une unité haute pression compacte et flexible. L’idée est simple et géniale à la fois : La Combiloop se compose de deux éléments fonctionnels qui peuvent être placés séparément, les technologies étant divisées. Le premier élément est l’unité fonctionnelle qui, outre la cuve à liquide épuré, comprend également le système de génération de haute pression. Le second élément est l’unité de filtration dans laquelle se trouve, selon l’application du client allant du filtre interchangeable au filtre automatique, la technique de filtration correcte et sûre pour les processus. Un filtre automatique autonettoyant permet, par exemple, de filtrer des encrassements très importants ayant une part élevée en copeaux fins. Et, grâce à la haute pression à effet de régulation, le fluide est réacheminé sur l’outil à refroidissement interne jusqu’à 300 bars, avec une excellente efficacité énergétique sur la durée. Qu’il s’agisse d’aciers, d’alliages durs ou de matériaux à copeaux très fins, la nouvelle combinaison embarreur/haute pression Combiloop CL3 E permet un usinage par enlèvement de copeaux sûr pour les processus à l’avenir, tout en présentant un encombrement particulièrement faible.

L’intelligence modulaire

« Et, cerise sur le gâteau, nous parvenons à offrir à nos clients des performances maximales avec une flexibilité optimale, grâce à la séparation des unités », affirme Alexander Lang, chef de produits chez Müller Hydraulik. En interne, ils appellent cela l’intelligence modulaire. « Et je trouve que ce terme est parfaitement adapté », note-t-il. Le fabricant allemand accorde plus de place à ses technologies, tout en les rendant plus compactes, car, « en général, nous ne dépassons pas les limites extérieures de l’embarreur même pour un placement séparé », poursuit M. Lang. Grâce à la séparation, l’entreprise peut placer les éléments là où il trouve de la place. En effet : il n’y a pas une seule situation sous l’embarreur et il existe une multitude de modèles d’embarreur. Ainsi, l’usineur peut placer les éléments séparément, si par exemple, une caisse à outils est disposée sous l’embarreur. S’il a déjà mis quelque chose à gauche ou à droite, il peut utiliser la place au milieu. « Le client ne doit faire aucune concession en termes d’économies sur les coûts et d’amélioration de la qualité, grâce à la haute pression, insiste Alexander Lang. De plus, nous bénéficions de l’avantage que procurent nos partenariats système avec des partenaires majeurs qui garantissent fondamentalement une parfaite interaction avec la majorité des machines d’enlèvement de copeaux usuelles. »
L’avantage produit constitue également une nouvelle référence pour le domaine de la filtration haute pression compacte en termes d’investissement d’avenir. Cette machine forme certes une unité avec l’embarreur, mais elle est découplée de celui-ci technologiquement. Outre les niveaux d’extension modulaires qui présentent également des paramètres de performances plus élevés que les solutions disponibles sur le marché, elle fonctionne également comme solution autonome, quelle que soit la durée de vie de l’embarreur et surtout quelle que soit la manière dont l’affectation de la machine, entre autres. La Combiloop CL3 E peut s’adapter à tout moment aux futures activités du son utilisateur.