Fanuc exploite la nanoprécision

Présenté comme prototype lors de l’EMO 2015, ce centre d’usinage nanométrique trouve son aboutissement industriel lors du salon EPHJ-EPMT-SMT de Genève. Dans les conditions thermiques requises, il assure d’une précision industrielle hors du commun. L’horlogerie très haut de gamme, l’optique ou le biomédical sont les premiers secteurs concernés.

Sur le stand Fanuc du salon EPHJ-EPMT-SMT, les robots de chargement-déchargement ultrarapides de petites pièces faisaient florès. Et pourtant, la vedette technologique du stand était incontestablement le centre d’usinage Fanuc Robonano Alpha-NMiA. Derrière ce nom, quelque peu abscons, se cache un centre de fraisage-tournage d’une précision annoncée à 0,2 nanomètre. Pour rappel, le nanomètre, de symbole nm, est une unité de longueur, qui représente un milliardième de mètre. Le nanomètre est plus souvent utilisé pour exprimer des dimensions à l’échelle atomique que pour mesurer des pièces de mécanique industrielle.

La précision d’usinage ultime

L’expérience de la nanoprécision a déjà été tentée – et réussi, semble-t-il – sur des centres Fanuc Robodrill, notamment chez PM Bearings, en Allemagne, pour la réalisation de pièces intéressant le spatial et le militaire. La discrétion couvrant ces secteurs ne permet pas de savoir comment a été mesurée la réalité de cette précision. Car la nanoprécision dépasse, et de loin, toutes les erreurs de mesure des moyens de contrôle industriels traditionnels. Il convient donc de faire confiance au sérieux du constructeur japonais dans le domaine des technologies du nanocontrôle.
Ceci étant dit, le centre d’usinage présenté dispose de moteurs linéaires et servomoteurs sur tous les axes de mouvement. Sur les axes linéaires, une résolution de 1 nanomètre est affiché à l’écran, et une résolution de 0,000001° se vérifie sur les axes de rotation B et C. Toutes la structure adopte un guidage sous air pressurisé, depuis le déplacement des tables jusqu’aux roulements et unités motorisées. La conception même du flux d’air comprimé a été optimisé, afin qu’aucun effet de stick-slip (mouvement relatif de coller-glisser entre deux surfaces), ne se produise durant les déplacements d’axe.
Ces techniques concernent toutes les versions, puisque le centre Robonano évolue en étant aussi bien configuré en fraisage 5 axes, en microperçage qu’en tournage-fraisage. Avec des prises de passe en fraisage pouvant se réduire à 2 µm (2 microns, vous avez bien lu !), il va sans dire que les outils coupants doivent être à l’avenant d’une telle précision. Si le fraisage 5 axes et le tournage-fraisage d’extrême précision constituent le domaine de prédilection du Robonano, le gravage et la sculpture de très grande, pour ne pas dire extrême, finesse en sont les corollaires naturels.
Nous sommes en présence d’une machine d’exception dans le domaine de l’ultraprécision, c’est une évidence. Avis aux professionnels, amateurs s’abstenir.