MIBA fait confiance à EMCO pour usiner des paliers lisses de façon sûre et complète

Durabilité dans la production d'énergie

Ces dernières années, l'énergie éolienne a gagné en importance sur le plan social et contribue de manière significative à la transition énergétique. Toutefois, les parcs éoliens doivent devenir encore plus efficaces afin de préserver les ressources.  C'est précisément là que Miba Gleitlager Austria GmbH intervient avec ses paliers hydrodynamiques pour éoliennes. Miba utilise un grand nombre de centres de tournage-fraisage HYPERTURN 100 Powermill d'Emco pour usiner les coussinets de paliers lisses requis.

Miba Gleitlager Austria GmbH, dont le siège est à Laakirchen (Haute-Autriche), est l'un des principaux fabricants mondiaux de paliers pour gros moteurs, compresseurs et turbines. Avec les paliers hydrodynamiques produits par Miba, une amélioration considérable des performances par rapport aux roulements traditionnels est constatée. Cette technologie s'est déjà imposée dans de nombreuses applications.

Les paliers Miba pour l'énergie éolienne

L'énergie éolienne est une lueur d'espoir et une source d'énergie propre. C'est pourquoi, depuis plus de cinq ans, Laakirchen travaille également sur des solutions de paliers pour le multiplicateur à engrenages des éoliennes. " Grâce à nos connaissances approfondies en matière d'application de la technologie et des matériaux, nous pouvons également offrir des solutions de paliers personnalisées et rentables pour les éoliennes, au-delà des limites des autres technologies de roulements", déclare Ing. Wolfgang Stadlmayr, chef de projet chez Miba Gleitlager Austria GmbH, expliquant le processus de développement.

Mais les éoliennes sont également affectées par l'économie de marché (mot-clé : mégawattheure) et doivent donc fonctionner de la manière la plus efficace possible. Les exigences technologiques imposées aux éoliennes s'en trouvent également accrues. Et c'est précisément ce qui joue en faveur de Miba: "Les prochaines éoliennes seront conçues pour une production deux fois plus élevée. Cependant, il n'est plus nécessaire d'augmenter l'emprise d'installation. Les roulements utilisés généralement peuvent difficilement répondre à ces exigences, voire pas du tout ", déclare Stadlmayr, expliquant pourquoi de plus en plus de fabricants d'engrenages du monde entier font appel au savoir-faire spécialisé des Haut-Autrichiens.

Les paliers lisses de Laakirchen convainquent par leur conception très compacte, leur densité de puissance accrue, leur capacité de charge plus élevée, leur fonctionnement silencieux ainsi que leur montage simple, leurs besoins de maintenance réduits et leur durée de vie accrue.

La qualité assurée par un process de fabrication intégré de haut niveau

" En raison de la demande croissante d'énergie, les parcs éoliens existants sont agrandis et de nouveaux parcs sont construits, en particulier en Chine, mais aussi dans le monde entier. Afin de pouvoir répondre à cette forte demande, nous avons massivement augmenté nos capacités de production de paliers d’éoliennes ", poursuit le chef de projet, qui est responsable de la sélection des machines et du développement des processus dans le domaine des énergies renouvelables.

La conception de l'HYPERTURN 100 Powermill avec une broche principale et une contre-broche puissantes, un axe B avec entraînement direct pour des usinages complexes en 5 axes simultanés et un système de tourelle inférieure supplémentaire offre la possibilité d'un usinage complet de composants complexes.

Ing. Wolfgang Stadlmayr, chef de projet chez Miba Gleitlager Austria GmbH " Avec Emco, nous avons pu faire évoluer le processus de fabrication de nos coussinets de paliers d’éoliennes Miba vers un usinage complet et fiable, ce qui nous a permis de l'optimiser de manière significative. "

Les composants clés de la gamme de produits Miba Wind sont les coussinets de paliers lisses et les bagues de butée. Les bagues sont fabriquées à partir d'un matériau composite. " Nos paliers de moteur sont utilisés dans des applications dont les diamètres varient de 125 à 500 mm et qui nécessitent une grande expertise dans le processus de fabrication. "

Les bagues de paliers lisses sont fabriquées en matériau composite et sont utilisés dans des applications dont le diamètre est compris entre 125 et 500 mm.

Après l'usinage complet, la qualité est tracée en externe sur une machine à mesurer tridimensionnelle.

Emco, un partenaire de longue date

Plusieurs centres de tournage-fraisage HYPERTURN 100 Powermill d'Emco sont en service à Laakirchen pour produire des coussinets de paliers lisses de manière fiable et économique, ainsi qu'un centre de tournage-fraisage dans l'usine de production en Chine. " D'autres sont déjà en commande afin que nous puissions répondre à l'énorme demande sur place, en particulier en Asie ", révèle Stadlmayr. Les Haut-Autrichiens ont un partenariat de longue date avec Emco, puisqu'ils ont investi dans la première série HYPERTURN d'Emco, il y a 20 ans. " Au total, Miba Laakirchen a déjà commandé 14 centres de tournage-fraisage à Emco, dont beaucoup sont partiellement ou entièrement automatisés. Et presque tous ces centres sont encore en service » déclare Rupert Lehenauer, responsable des ventes régionales chez Emco GmbH. 

Miba ne choisit pas d’investir dans des projets clés en main, mais garde le savoir-faire en interne. " De cette manière, nous restons toujours indépendants et pouvons réaliser chaque projet exactement selon nos idées ", explique M. Stadlmayr.

Rupert Lehenauer, directeur commercial régional chez Emco GmbH

" Miba est un client très important pour Emco en termes de développement technologique. Nous sommes heureux de pouvoir contribuer à la durabilité dans le domaine de la production d'énergie. »

Flexibilité requise

Il en a été de même pour la conception de la production des coussinets de paliers lisses destinés à l'industrie éolienne : " En fait, le projet comportait un certain risque pour nous, car nous ne savions pas avec certitude si nous serions en mesure de fabriquer les bagues avec les tolérances et les qualités de surface nécessaires dans un process fiabilisé ", poursuit le chef de projet. C'est pourquoi Miba recherchait un partenaire qui, outre les exigences techniques, soit aussi flexible que possible. Naturellement, plusieurs fabricants de machines ont été contactés. Finalement Emco s'est finalement avéré être le partenaire optimal pour Miba : " D'une part, nous connaissions la qualité et la fiabilité de la série HYPERTURN grâce à de nombreuses années d'expérience, et d'autre part, Emco a accepté de mettre en œuvre le concept que nous avions prévu, et donc de partager le risque dans une certaine mesure ", explique M. Stadlmayr pour justifier la décision en faveur du fabricant de machines-outils de Hallein.

Miba a conçu le concept de dispositifs de serrage, qui comprend des dispositifs de serrage standard et spéciaux, en interne. Pour que les coquilles soient usinées avec la plus grande précision possible, le serrage interne est essentiel, pour que le composant ne soit pas déformé. " Nous avons dû prendre en compte l'application de serrage spécialement conçue lors de la planification de notre HYPERTURN 100 Powermill et l'installer en conséquence ", poursuit M. Lehenauer.qui assiste Miba depuis plus de 20 ans et qui a également servi d'interface avec la technologie de développement et d'application dans ce projet spécial.

Un usinage complet  et sophistiqué

Pour l'usinage, la pièce non usinée est introduite dans l'HYPERTURN par l'opérateur de la machine.  Les diamètres extérieurs et intérieurs sont usinés de manière entièrement automatique sur la broche principale et la contre-broche à l'aide de la broche de fraisage et de la tourelle d'outils inférieure. Après l'usinage complet, les composants finis sont mesurés à l'extérieur sur une machine à mesurer tridimensionnelle. " De cette manière, nous pouvons maintenir les tolérances spécifiées dans la plage du micromètre pour les diamètres  requis. Pour l'épaisseur de la paroi, nous faisons un compromis entre la fiabilité nécessaire du processus et le poids le plus faible possible ", explique M. Stadlmayr, entrant dans les détails.
 

D'ailleurs, avant le début du projet, l'ensemble du processus a été simulé en interne sur un HYPERTURN 690 de la manière la plus réaliste possible afin d'obtenir un certain degré de sécurité. La réception a ensuite eu lieu chez Emco en Italie, où une trentaine de pièces ont été fabriquées et contrôlées. " Les premières opérations d'usinage en Italie ont été satisfaisantes dès le départ : tous les contrôles étaient positifs, le processus fonctionnait et les tolérances étaient tenues ", se souvient M. Stadlmayr.

Un concept de machine optimal

Aujourd'hui, le processus de fabrication fonctionne 24 heures sur 24 - comme nous l'avons déjà mentionné - sur plusieurs HYPERTURN 100 identiques. " La conception modulaire avec une broche principale et une contre-broche puissantes à une distance de broche maximale de 3 300 mm, un axe B à entraînement direct pour l'usinage complexe en 5 axes simultanés ainsi qu'un système de tourelle inférieure supplémentaire offre la possibilité d'un usinage complet de composants complexes - comme ici à Miba - avec un diamètre de tournage allant jusqu'à 500 mm ", ajoute M. Lehenauer en soulignant les possibilités du centre de tournage-fraisage d'Emco.

Le banc de la machine est de construction monobloc. Cette construction stable et compacte, qui repose sur le principe du montant mobile, est remplie de béton polymère, ce qui permet d'absorber parfaitement les vibrations qui peuvent se produire lors de l'usinage  et permet ainsi un travail de précision sur la pièce à usiner. " Toutes les glissières sont équipées de guidages linéaires préchargés de grande dimension avec des règles optiques. Des rouleaux au lieu de billes augmentent encore la stabilité et l'amortissement tout en étant plus robustes ", explique M. Lehenauer à propos d'autres caractéristiques de conception. Wolfgang Stadlmayr ne peut que le confirmer: " L'HYPERTURN 100 Powermill nous offre les conditions optimales pour obtenir la plus haute précision dans l'usinage complet de nos paliers lisses".

Une coopération réussie : Miba a un partenariat de longue date avec Emco, ayant investi Il y a 20 ans, dans la première série HYPERTURN d'Emco. La photo montre Rupert Lehenauer (Emco, à gauche) et Wolfgang Stadlmayr (Miba).

Le bâti de la machine est de construction monobloc.

Cette conception stable et compacte, sur le principe du montant mobile  est remplie de béton polymère, absorbe les vibrations qui peuvent se produire pendant l'usinage et favorise ainsi le travail de précision sur le composant. " toutes les glissières sont équipées de guidages linéaires préchargés largement dimensionnés avec des règles optiques. Des rouleaux au lieu de billes augmentent encore la stabilité et l'amortissement tout en étant plus robustes ", explique M. Lehenauer à propos d'autres caractéristiques de conception. Wolfgang Stadlmayr ne peut qu'être d'accord : " Le centre d'usinage HYPERTURN 100 Powermill nous offre les conditions optimales pour une précision maximale dans l'usinage complet de nos paliers lisses  ".

Une augmentation significative de la productivité

En développant le processus de fabrication des paliers pour éoliennes pour y inclure l'usinage complet. Miba a pu augmenter sa productivité de manière significative. La technologie des outils a été conçue par Miba en collaboration avec un partenaire de longue date et les process ont été successivement optimisés et entièrement reconçus " Actuellement, notre temps d'usinage est déjà inférieur à ce que nous attendions. Cela démontre d'autant plus que l'HYPERTURN est très puissant, mais aussi stable et très précis. ", conclut Wolfgang Stadlmayr, plein d'éloges.

Le groupe Miba développe et produit des composants critiques pour des applications tout au long de la chaîne de valeur de l'énergie. Il apporte ainsi une contribution importante à la production, à la transmission, au stockage et à l'utilisation efficaces et durables de l'énergie,

Les produits - composants frittés, paliers pour moteurs et industriels, matériaux de friction, composants pour électroniques de puissance et revêtements - sont utilisés dans les véhicules, les trains, les navires, les avions, les centrales électriques en général, les raffineries, les compresseurs, les pompes industrielles et les éoliennes. Fondé en 1927, le groupe technologique emploie aujourd'hui environ 7 400 personnes sur 30 sites de production dans le monde entier et réalise un chiffre d'affaires d'environ 971 millions d'euros ( exercice 2021/22 ).

DONNÉES TECHNIQUES HYPERTURN 100 POWERMILL

Espace de travail

Diamètre de passage au-dessus du banc : 800 mm ( sans tourelle d'outils )

Diamètre de tournage max. 720 mm ( avec broche de fraisage )

Longueur entre la broche et le centre 1700 / 2400 / 3300 mm

Axe X1 : 780 (+760/-20) mm

Axes-Y :    420 mm

Axe Z1 :   1500 / 2200 / 3100 mm

Broche principale – contre-broche

norme de la broche ( DIN 55026 )     :  A2-8" // A2-11"

Diamètre max. en mandrin : 400 // 630 mm

Vitesse de rotation max. de la broche  ( 11" avec boite de vitesses ) 3500 // 2500 tr/min

Puissance d'entraînement max. de la broche principale 33 // 53 kW

Couple max. (11" avec boîte de vitesses) 800 // 4400 Nm

Poids max. pièce brute  avec mandrin 350 // 700 kg

Poids max. entre les centres, y compris le mandrin 800 // 1500 kg

Contre-pointe avec fourreau cône morse 5

Course ( sans lunette ) 1230 / 1930 / 2830 mm

Longueur fourreau de la broche 150 mm

Diamètre du fourreau 150 mm

Poussée de contact max. 2500 – 22200 N

Vitesse de déplacement de la contre-pointe 15 m/min

Axes X, Z, Y

X1-X2-Z2 / Z1 et contre-broche 30 / 40 / 20 m/min

Force d'avance X1 / X2 1640 daN

Force d'avance Z1 / Z2 1640 daN

Contre-broche Z3 1640 daN

Broche de fraisage – Powermill

Plage de vitesse 0 – 12000 tr/min

Couple max. 164 Nm

Puissance d'entraînement max. 52 kW

Porte-outil HSK-T63/PSC63 ( Capto C6 )

Axe B

Déplacement angulaire 240°

Couple de serrage de la pince 6000 Nm

Couple d'entraînement en interpolation 878 Nm

Outils entraînés ( BMT 65P - VDI 40 )

Plage de vitesse 6000 tr/min

Couple 62 Nm

Puissance d'entraînement ( max. ) 22 kW

Outils entraînés ( max. ) 12

Magasin d'outils

capacité du magasin d'outils 40 / 100 ( 200 )

Longueur max. de l'outil 500 mm

Diamètre max. de l'outil 90 mm

Poids max. de l'outil de tournage 12 kg

Dispositif d'arrosage

Pression d'arrosage

( max. broche de fraisage / tourelle d'outils ) 80 / 50 bar

Rinçage de l'espace de travail 2 x 14 bar

Capacité du réservoir de liquide de refroidissement à partir de 600 l

Consommation électrique ( selon à la version souhaitée de la machine )

Puissance connectée ( max. ) 117 KVA

Raccordement d'air comprimé 6 bar

Dimensions ( selon à la version souhaitée de la machine )

Hauteur axe Z au-dessus du sol 1450 mm

Longueur totale avec convoyeur à copeaux 8100 / 8800 / 9600 mm

Hauteur hors tout 3000 mm

Largeur / avec panneau de commande 3200 mm

Poids 25000 - 30000 - 35000 kg