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Usinage à sec et MQL à la conquête de plus en plus d’applications.

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Humide ou sec – EMO Hannover 2019 présente une large gamme de technologies (Partie 1)

 

Francfort-sur-le-Main, 10 avril 2019. - Les responsables de la production du secteur de la fabrication doivent souvent se poser la question suivante: devons-nous continuer à utiliser des lubrifiants pour usinage conventionnel et des agents de refroidissement, ou bien l’usinage à sec ou la lubrification par quantité minimale représentent-ils des alternatives viables? Plusieurs facteurs influencent cette décision. Dans la première partie de cette série d’articles techniques en deux parties publiées dans la perspective de l’EMO Hannover 2019, des experts en systèmes de lubrification et des scientifiques donnent leur avis. Les fabricants d’outils et de machines éclairent le sujet dans la deuxième partie.

 

Des températures très élevées sont générées dans la zone de coupe lors de l’usinage. Les lubrifiants de refroidissement réduisent les frottements, assurent le refroidissement (mais peuvent également causer des chocs thermiques destructeurs) et facilitent l’élimination des copeaux. Au début du millénaire, certains experts avaient prédit que l’usinage à sec constituerait une avancée décisive en tant que procédé de substitution. Il est maintenant temps d’évaluer la position actuelle. Dans quels domaines ce processus ou une quantité minimale de lubrification (en tant qu’usinage quasi sec) ont-ils été établis et dans quelle mesure? Dans ce rapport technique en deux parties, les fabricants de systèmes de lubrification, les fournisseurs de machines et d’outils et les scientifiques fournissent une évaluation complète sous différents angles et identifient les avantages et les inconvénients des technologies respectives.

Pertinence particulière pour l’usinage en série

« Le principal domaine d’application de la lubrification en quantité minimale réside dans l’usinage de pièces prototypes telles que celles utilisées dans la production en série à grande échelle dans l’industrie automobile, en particulier de groupes motopropulseurs. Les pièces vont de la culasse au bloc moteur, en passant par le vilebrequin ou l’arbre à cames, bielle, boîte de vitesses et porte-roue, etc. « , explique Jürgen Keppler au service technique des ventes de bielomatik Leuze GmbH + Co. KG à Neuffen. La société d’ingénierie basée dans le Bade-Wurtemberg est un spécialiste reconnu du développement et de la fabrication de systèmes MQL de haute qualité. « D’autres applications industrielles incluent l’usinage de composants cubiques et de pièces de fonderie telles que raccords, corps de pompes ou vannes. C’est également un grand avantage pour l’industrie aéronautique si des composants complexes ne sont pas inondés d’émulsion. »

L’expert estime que le MQL est utilisé pour l’usinage d’environ 15% des nouveaux composants de grandes séries et de 70% pour le forage de trous profonds dans les vilebrequins, par exemple.  »MQL continuera à se développer dans les autres domaines d’application que je viens de mentionner », a déclaré Keppler, convaincu.  »La reprise de l’usinage MQL prévue il y a environ 20 ans s’est principalement produite dans le secteur automobile. Les avantages de MQL pourraient ainsi être pleinement exploités dans l’usinage de pièces moulées et forgées. Les quantités importantes impliquées ont également permis aux travaux de R & D correspondants Les nouvelles applications vont également découler des changements à venir dans la mobilité électronique et la fabrication additive. Le grand avantage de MQL réside dans les économies de coûts à réaliser sur des ressources telles que le pétrole, l’eau et l’énergie. «  D’autres avantages sont des pièces sèches, pas de transfert d’émulsion et de contamination dans les baies de production, et prévention des risques sanitaires associés.  »Le développement constant constant des matériaux et des applications impose de nouvelles exigences aux processus d’usinage et donc aux systèmes MQL. Cela débouchera certainement sur des solutions intéressantes », a déclaré Keppler.

Que disent les scientifiques?

« Grâce aux matériaux de coupe modernes, l’usinage à sec a été introduit dans presque tous les domaines de la production. La pression croissante sur les coûts, mais aussi la consommation d’énergie et les aspects écologiques conduisent à une renaissance de ces technologies », déclare le Dr Ivan Iovkov, responsable de la technologie de coupe à l’Institut de technologie d’usinage ISF de l’Université technique de Dortmund. « L’usinage à sec n’est pas seulement utilisé dans le fraisage ou le tournage conventionnel. Des efforts sont également déployés pour minimiser ou éviter complètement l’utilisation de lubrifiants pour agents de refroidissement dans des processus complexes tels que le forage en profondeur et le taillage d’engrenages.

Cependant, les processus de coupe et la technologie doivent encore être adaptés à certains égards. « L’usinage à sec a tendance à être plus courant dans les grandes entreprises qui traitent de plus grandes quantités que dans les petites entreprises spécialisées dans divers types de composants complexes et de haute précision.

« Je pense qu’il y aura à la fois des usinages secs et humides », prédit-il.  »Nous devons avoir une vision holistique de la production pour décider si l’usinage à sec a un sens ou s’il impliquera des coûts d’adaptation de processus disproportionnés. Le développement continu de la technologie des dispositifs et des revêtements MQL, la précision croissante du parc de machines, mais aussi la numérisation – par exemple, grâce au contrôle en cours de processus par le capteur de variables pertinentes – permettra à l’avenir de réaliser de plus en plus d’usinages à sec ou MQL dans des conditions pratiques éprouvantes. « 

Résumé

Il est trop tôt pour parler de processus d’usinage conventionnels remplacés de manière globale par un usinage à sec ou une lubrification à la quantité minimale, car l’usinage par voie humide (impliquant de plus grandes quantités de lubrifiant réfrigérant) représente encore environ 85% des usinages. Néanmoins, les procédés à sec conquièrent de plus en plus de domaines, à la fois dans le secteur de l’usinage en général et surtout dans des domaines spéciaux. Dans la deuxième partie de l’article, les fabricants d’outils et de machines abordent de manière pratique les différentes technologies de production et recommandent d’adopter une approche globale. Les visiteurs professionnels de l’EMO Hannover 2019 trouveront de nombreuses informations et une assistance qui les aideront à trouver la technologie adaptée à leurs propres applications.

 

( Source : Auteur: Dag Heidecker, daxTR – Technik + Redaktion, Wermelskirchen )

https://www.emo-hannover.de/en/press/press-information/press-releases/press-release_26496.xhtml

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