La fabrication additive métal a besoin de l'usinage ou de l'érosion pour créer les références et améliorer l'état de surface de pièces, c'est une évidence. Le constructeur japonais l'a bien compris en intégrant les technologies soustractive et additive sur une même machine. C'était une vraie première mondiale lors de l'EMO de Milan.

Représenté par Celada en France, le constructeur japonais Sodick a toujours innové en électroérosion. Dotant toutes ses machines de moteurs linéaires au début des années 2000, il invente déjà l’érosion hybride en 2006, en combinant cette technologie avec la découpe jet d’eau sur une même machine. Est-ce que la machine de fabrication additive et fraisage UGV OPM250E présentée à l’EMO de Milan 2015 aura plus de succès ? Il faudra attendre qu’elle soit disponible en Europe pour le savoir.

Moulistes et matriceurs concernés au premier degré
Le premier objectif de cette machine vise à réaliser des moules et matrices intégrant un circuit de refroidissement en 3D, dont les circonvolutions se font au plus près des zones à refroidir. Cette maîtrise thermique permet une éjection plus rapide des pièces injectées et limite leur déformation, comme nous l’avons déjà écrit. Mais il faut ensuite finir la forme active et les faces de références par usinage. Offrant une solution unique pour effectuer ébauche et finition – y compris du conduit réfrigérant – sans démontage, la machine OPM250E combine un plateau de dépose et fusion par laser de poudres métalliques, qui fait office de table, avec un véritable centre de fraisage grande vitesse. Lorsqu’une dizaine de couches ont été fusionnées grâce au laser fibre Yb de 500 W, la broche de fraisage 45 000 tr/mn vient finir à grande vitesses les parties utiles avec l’un des outils de son magasin à 16 postes. Tradition Sodick oblige, les axes sont tous munis de moteurs linéaires. Que ce soient les conduits de réfrigération, des portées au fond de cavité ou d’autres surfaces nécessitant une grande précision, le fraisage 3D apporte ainsi sa capacité de finition successivement, à des endroits impossibles à atteindre ensuite. Afin de piloter l’ensemble du procédé, Sodick a mis au point la commande numérique LN2RP, ainsi qu’un logiciel de conception et de programmation dédié aux moules, baptisé Marks-Mill. Celui-ci guide le concepteur et programmeur dans toutes les étapes de création du moule pour pièces injectées ou pour matrice d’éléments en fibres composites, à partir du fichier de la pièce finale. Ses différents modules OPM-GennLaser, OPM-Optimizer et OPM-Verify assurent l’optimisation du design du conduit de réfrigération en définissant le meilleurs parcours possible, puis les différentes phases de fusion et fraisage avec simulation complète du process.

Détails soignés pour un véritable process industriel
Sur l’OPM250E, les ingénieurs Sodick ont soigné tous les détails liés à cette hybridation technologique. La structure et les éléments dédiés au fraisage bénéficient de l’expérience du constructeur, apportant la précision des moteurs linéaires, le contrôle outil par laser et la fiabilité de broche. Côté fabrication additive, l’alignement du laser est contrôlé en permanence par une caméra CCD. Aspirateur de fumée, Système d’alimentation de la poudre métallique, mécanisme de dépose, récupérateur de poudre, générateur d’azote sont très bien intégrés dans une machine compacte de 2,8 m sur 5 m d’emprise au sol, hors tout. Elle est capable de réaliser des pièces d’une dimension de 250 x 250 x 250 mm maximum. Conçue pour les moules et matrices, ce centre de fabrication additive et fraisage combinés laisse aussi place à l’imagination des concepteurs d’autres types de pièces. Il confirme également l’intérêt des constructeurs de machines-outils pour une telle hybridation, vue par ailleurs sur l’EMO de Milan. Le mouvement est lancé. A l’aube de cette tendance, les questions restent nombreuses. Prenant le risque d’essuyer les plâtres, mais aussi celui de marquer leur différence compétitive, les plus dynamiques des investisseurs devraient pouvoir apporter une réponse dès l’an prochain.