Des temps de cycles plus courts.

Substituer le fraisage à l’érosion

Le demande concernant les moules et outillages de formes complexes, en provenance de secteurs variés, augmente – on note l’explosion des petits et micro moules axés sur la miniaturisation – ce qui implique une forte valorisation de la spécialisation et du savoir faire des moulistes à même d’y répondre.

Il faut toutefois constater que la maîtrise des nouveaux outils et techniques d'usinage, ne sont plus, chez de nombreux mouliste, en corrélation avec les besoins actuels des donneurs d’ordres.

Pour Albert Sadowski, Directeur général d'Hitachi Tool, dans les 10 dernières années, on a utilisé la technologie UGV bien en deçà de ses possibilités et souvent avec une mauvaise orientation.

Ainsi de nombreux moulistes produisent leurs électrodes en cuivre ou en graphite, certes avec des technologies UGV, mais ensuite perdent le temps ainsi gagné dans des opérations d'érosion extrêmement longues et dans des processus de finition manuelle interminables. Un temps que les moulistes n'auront plus à l'avenir, notamment sur les segments de marché très concurrentiels, comme ceux liés à l'industrie automobile.

De plus, un grand nombre d’erreurs, facilement évitables, sont commises dans les choix d'outils, les stratégies d'usinage et la détermination des conditions de coupe associées.

Usinage « non-stop » d’un moule en UGV

Mr Sadowski ajoute : Ce que nous voulons transmettre à l'utilisateur, c’est que la technologie UGV, si elle est combinée avec les bonnes ressources : machine, CFAO, outils et stratégie adaptée au travail et aux précisions requises ; C’est la méthode la plus logique, rapide et rentable – de l'usinage complet depuis le brut jusqu'à la forme finie – et ce sans besoin de quelque autre process de reprise de finition que ce soit !

Cela ne sera certainement pas possible à chaque fois, mais le facteur temps est, et restera, le critère décisif.

Ces dernières années Hitachi Tool a beaucoup investi dans la recherche et le développement de nouvelles technologies de fraisage. En résultent toute une série d’innovations, pour bonne partie desquelles nous avons étés les pionniers et que d’autres nous envient.

Le volet le plus important de ces innovations concerne de nouvelles générations de fraises UGV, qui permettent de réaliser des opérations d’usinage qui jusqu'ici étaient réservées aux procédés d'érosion.

Les fraises carbure d'Hitachi Tool sont aujourd'hui des produits de haute technologie dont les performances et les durées de vie sont le résultat de développements réussis en matière de substrats, de tolérances, de revêtements et de géométries. Voir détails ci-dessous :

Un choix de 12 substrats – Chaque mélange est conçu pour un type d’application

Hitachi Tool mélange, presse et sintérise les «substrats super micro-grain» de toutes ses fraises, dans ses propres établissements. Actuellement sont produits 12 différents types de substrats, développés et sélectionnés spécialement pour des domaines d'application déterminés, depuis la fraise à queue de 12mm jusqu'à la micro-fraise. La tolérance h4 est un nouveau niveau de standard chez Hitachi Tool.

Fraise: EPDR EPDR

Toutes les micro-fraises Hitachi Tool sont depuis longtemps dotées d'une tolérance sur la queue de h5 ; et depuis avril de cette année nous sommes passés à une tolérance h4 (sur le marché la tolérance habituelle est h6). Car la précision de la queue à une influence très importante sur l'affûtage des arêtes de coupe.

Tolérances actuelles de la gamme Epoch Deep :

Rayon : ± 0,005mm
Rayon de coin : ± 0,010mm
Diamètre : ± 0,010mm

Comme les micro-fraises sont en général utilisées à des vitesses entre 20.000 – 60.000 min1, la cylindricité (tolérance sur la queue) est particulièrement importante, ainsi le faux rond, les vibrations et donc les risques d’écaillage sont réduits au minimum.

En finition on utilise, en général, des profondeurs de passe entre 20 et 50µm. Une tolérance au rayon de 5µm est donc indispensable, afin que les deux arêtes de coupe travaillent simultanément. Cela augmente – en dehors de la durée de vie des outils – la qualité de l'état de surface et évite les délais et les coûts imputables à une finition manuelle.

Revêtements jusqu'à HRC72

Le revêtement NANO-cristallin amorpheTH45+, développé par Hitachi Tool, possède une excellente résistance à l'oxydation jusqu'à 1.100 °C, un coefficient de friction de 0,9 et une dureté de 3.600 HV. Il est particulièrement adapté pour l'usinage d'aciers pour travail à chauds ou à froids d'une dureté de 45HRc à 72HRc et augmente considérablement la durée de vie des outils.

Des géométries optimisées

Une géométrie combinée innovante entre la partie utile (détalonnée) et la queue de l’outil (renforcée) composée d’un rayon et d’une pente permet des longueurs utiles de jusqu'à 35xØD. Cette géométrie apporte également une résistance à la flexion 3 fois plus importante, autorisant l'usinage de nervures et de rainures de renfort dans les moules, avec une profondeur et une précision qui jusqu'ici étaient réalisées au moyen d'électroérosion.

Diagramme: Domaine d'application de la série Epoch-Deep
Plages d'application des fraises de la gamme Epoch-Deep

Une fois encore, Hitachi Tool démontre sa position de précurseur, en sortant la plus petite fraise actuelle existant, avec une réelle géométrie de coupe (rectifiée avec précision). Diamètre minimum de 30µm (un cheveu ~ 60µm).
Euromold-Award, EMM Square

Technologies d'usinage

Parallèlement à l'énorme avancée du développement des outils d'enlèvement de copeaux, nous avons, ces dernières années, grandement optimisés les technologies de production dans divers domaines d’applications.

L'exemple suivant souligne les avantages pour l'utilisateur, du remplacement de l’érosion par le fraisage UGV – et ce avec une économie simultanée des coûts et délais :

L’application présentée consistait en l’usinage d’un poinçon en acier fritté (62HRc) dans la masse.

Machine utilisée chez le client : HSK-40E, 42.000 min-1, avec une avance de 30.000 mm. Nous avons utilisé 1 fraise torique Ø10mm R1 et 4 fraises hémisphériques de Ø 3mm à 1mm. L'ensemble de la forme (ébauche, semi-finition et finition), a été fraisé en 5 heures et 20 minutes.

Après l'opération d'ébauche avec l'EPDB 2030		La semi-finition avec un Ø 3 mm

Une parfaite finition après la passe de finition avec le Ø 1 mm		EPDB 2030 Ø 3 après 150 min de semi-finition et 30 min de finition : pas d'usure détectée

N.B. : Cette application était « une première entrée en matière » avec ce client, les temps de cycles, après optimisation pourront être encore réduits de l’ordre de 20 à 30%.

Service et relation de proximité avec le client

Actuellement, Hitachi Tool propose un service proche du client avec 50 techniciens d'application dans toute l'Europe – c'est la condition pour une réaction rapide sur site.

Chacun de ces techniciens, formés par nos soins, est en mesure d’apporter le conseil nécessaire au succès de vos projets. Ceci comprend : L’établissement des gammes d’usinage, la sélection des outils adaptés, les stratégies adéquates et les conditions de coupe qui en découlent.

L’importance de notre stock (Hilden Allemagne), nous permet de garantir vos livraisons à 98.7%. La disponibilité et la rapidité de livraison font partie intégrante du service que nous apportons à nos clients ; Et font d'Hitachi Tool un partenaire fiable sur lequel vous pourrez baser vos attentes pour vos projets futurs.

Projection

Afin de rester votre partenaire technique quotidien à l’avenir. Hitachi Tool développe toujours ses produits en fonction des exigences du marché. La tendance actuelle laisse entrevoir trois principales directions :

La miniaturisation
De plus grandes duretés matières
Des rapports diamètre / longueur plus importants

Hitachi Tool possède déjà dans son programme une solution innovante correspondant à chacune de ces trois tendances en attendant de vous présenter nos prochains développements.

Miniaturisation :
Epoch Micro Mill, fraise deux tailles Ø0.03 à 0.1 mm / EPSB,
fraise hémisphérique Ø0.1 à 2 mm
Plus grandes duretés :
Aciers (1.2379), aciers frittés (1.3334) et même les carbures entre 60 et 72 HRc peuvent déjà être usinés rentablement
Rapports de longueur :
R0.1 avec une longueur utile de 1,5mm (7,5 x D)
R0.3 avec une longueur utile de 8mm (13,3 x D)
R0.5 avec une longueur utile de 35mm (35 x D)