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HAIMER
Productivité augmentée et fiabilité du processus accrue chez MTU Aero Engines grâce au Safe-Lock™
Grâce au système de serrage par frettage avec goupille intégrée fabriqué par HAIMER, la MTU Aero Engines de Munich a pu accroître la fiabilité du processus de fabrication des matières difficilement usinables tout en réduisant les temps d’usinage.
Image: Haimer
MTU Aero Engines est le leader allemand dans la fabrication de turbines et acteur mondial reconnu dans l’industrie. L’entreprise développe, fabrique et commercialise des moteurs aéronautiques civils et militaires de toutes catégories de poussées et puissances ainsi que des turbines à gaz industrielles stationnaires et offre un soutien technique.
A l’aide de la protection anti-extraction brevetée Safe-Lock™ de HAIMER, la MTU a pu optimiser la fiabilité du processus de fabrication des carters.
Les turbines sont des produits de haute technologie. Des technologies et procédés innovateurs sont utilisés pour leur fabrication. Afin d’être toujours à jour sur le plan technologique, la MTU développe des méthodes d’usinage innovatrices et recourt - si besoin - à l’aide de spécialistes externes. Telle était la démarche pour l’optimisation du processus de fabrication des carters en faisant appel à HAIMER, spécialiste pour le serrage d’outils à Igenhausen.
Les matières difficiles à usiner, les pièces de grande qualité et le haut niveau d’automatisation demandent un déroulement sans problèmes et absolument fiable de l’usinage afin de pouvoir maintenir les grands niveaux de qualité. Pour garantir cela en toutes circonstances et maitriser les grandes forces de fraisage axiales pendant la coupe, MTU a opté pour le système de protection anti-extraction Safe-Lock™ de HAIMER.
Dans le système Safe-Lock™ des goupilles d'entraînement rectifiés spéciales intégrées au mandrin et des rainures se trouvant dans la queue d'outil empêchent efficacement la rotation de la fraise lors des usinages extrêmes, voire son extraction hors du mandrin. En effet, outre les forces de serrage frictionnelles générées par le procédé de serrage, l'outil est bloqué sans glissement, grâce à la conception du système Safe-Lock™.
Alexander Steurer, responsable de la programmation CNC pour les composants « stator » chez la MTU Aero Engines AG à Munich explique sa décision en faveur du système HAIMER: « Grâce à l’introduction du Safe-Lock™ et de la technologie de frettage de HAIMER, nous pouvons lors des opérations de fraisage critiques de matières réfractaires garantir une grande fiabilité. C’est indispensable pour assurer un déroulement sans difficulté dans la fabrication des carters, étant donné notre degré d’automatisation.»
L'association de la protection anti-extraction et la grande précision de la concentricité du système Safe-Lock™ génère un usinage faible en vibrations et par conséquent très efficace. Dû aux profondeurs de coupe et avances accrus, le volume copeaux peut être augmenté d’une manière très significative ; l’usure de l’outil est réduite de 50% en raison de la concentricité parfaite.
La concentricité de moins de 3 µm, la conception symétrique du Safe-Lock™ et la possibilité d’un réglage de longueur simple ont été les principales raisons pour MTU de passer au système HAIMER, au lieu de continuer à travailler avec des mandrins Whistle Notch et Weldon. Ces mandrins empêchent certes l’extraction de l’outil mais se révèlent insatisfaisants en matière de concentricité et équilibrage dû à leur forme asymétrique.
Dans ces mandrins de serrage, l’outil est serré à travers une vis latérale. Il est ainsi poussé en dehors du centre ce qui génère une mauvaise concentricité. Hans Drahtmüller, responsable de la ligne de fabrication des pièces stator chez la MTU à Munich, détaille les problèmes qui en résultent : « En raison de la mauvaise concentricité, nous ne pouvions pas exploiter pleinement l’outil compte tenu de la durée de vie réduite. Ceci avait pour conséquence le changement anticipé de l’outil. En outre, le réaffûtage a pu être automatisé grâce à la forme cylindrique du système Safe-Lock™. Les fraises ne doivent plus être positionnées manuellement dans l’affûteuse. Cela permet de faire des économies au niveau des coûts d’outil ! »
Changement d’outils simple et rapide
A cela s’ajoute que le changement d’outils peut se faire d’une manière extrêmement simple et rapide avec la technologie de frettage de HAIMER. La machine de frettage de haute performance HAIMER Power Clamp Premium NG, utilisée depuis peu chez MTU, offre une grande surface de travail ergonomique, une manipulation simple et des capsules de refroidissement rattachées à des guidages linéaires équipées d’une surveillance de la température afin de permettre un maximum de sécurité. Un système de préréglage de longueur d’une précision de 0,02 mm (p.ex. pour outils jumeaux) peut être intégré en option à cette version de machine. La bobine NG (nouvelle génération) peut être réglée d’un coup à la longueur et au diamètre du mandrin – les bagues de butée en ferrite avec le risque de les casser appartiennent au passé. Grâce à la technologie pour laquelle HAIMER détient plusieurs brevets, le mandrin de frettage n’est chauffé qu’aux endroits où il est vraiment nécessaire. On peut ainsi accélérer la chauffe et le refroidissement du porte-outil. Des capsules adaptées aux différents diamètres rendent le refroidissement encore plus rapide et permettent un refroidissement propre en 30 à 60 secondes. Les capsules sont rattachées à des unités de guidages linéaires pour empêcher une collision du tranchant d’outil avec la capsule lors du processus de refroidissement.
MTU Aero Engines
La MTU Aero Engines AG est leader allemand dans la fabrication de moteurs aéronautiques. Les compétences clés de la MTU comprennent les turbines à basse pression, compresseurs à haute pression, carters de turbine intermédiaires ainsi que les procédés de fabrication et de réparation.
Dans le business OEM et dans le cadre de ses partenariats internationaux, l’entreprise occupe un rôle clé dans le développement, la fabrication et la vente de composants de haute technologie. Les composants fabriqués par MTU sont utilisés dans un tiers des avions civils mondiaux. Dans le domaine de la maintenance civile, l’entreprise compte parmi les Top 5 des prestataires mondiaux de services pour moteurs aéronautiques et turbines à gaz industrielles. Les activités sont regroupées sous la responsabilité de MTU Maintenance. Dans le secteur militaire, la MTU Aero Engines est le partenaire pour presque tous les systèmes de turbine aéronautiques utilisés dans l’armée allemande, la « Bundeswehr ». La MTU a un réseau mondial de succursales à travers le monde entier. Le siège de la société se trouve à Munich. En 2014, les 9.000 employés ont réalisé un chiffre d’affaires d’une valeur de 3,9 milliards d’euros.
La technologie de frettage de HAIMER
Lors de l’usinage moderne, haut de gamme, les capacités des systèmes à queue Weldon sont limitées en raison de leur concentricité insuffisante. Car pendant les usinages à grandes vitesses, même les plus petites dérives mènent à des résultats de fraisage erronés, à une détérioration de l’état de surface ainsi qu’à l’usure renforcée de l’outil et de la broche. L’avantage des mandrins de frettage se trouve ici. Grâce à leur corps symétrique, vous avez la garantie bonne concentricité pendant la rotation. Elle se situe à moins de 3 µm pour les produits HAIMER – pour un mandrin de frettage avec un outil dont la longueur correspond à 3x le diamètre d’outil.
Modèle en coupe d’un mandrin Safe-Lock™ pour la technologie de frettage : la goupille rectifiée en bout de la queue d’outil (montrée par la flèche rouge) et la rainure sur la queue de l’outil, permettent un excellent maintien.
Image: Haimer
Lors des opérations d’ébauche pour la turbine à hélice TP400-D6 militaire, MTU Aero Engines utilise le Safe-Lock™ de HAIMER. MTU est responsable pour le compresseur à moyenne pression, la turbine à moyenne pression et arbres intermédiaires de pression de la TP400-D6 et participe au réglage de celle-ci. En outre, le montage final de toutes les turbines de série TP400-D6 se fait à la MTU à Munich.
Image: MTU Aero Engines
