Fabrication d’outils dans l’aéronautique et l’aérospatiale : Le concept de machine deux-en-un allie électro-érosion (EDM) et rectification
Comme les constructeurs automobiles, les constructeurs aéronautiques et aérospatiaux intègrent de nouveaux matériaux légers dans leurs produits afin de réduire le poids et d’améliorer l’efficacité énergétique. Ces matériaux représentent un défi lors de l’usinage et nécessitent des outils spéciaux en carbure et en DPC. Ces outils posent également des défis aux rectifieuses qui peuvent être résolus en combinant les fonctions d’érosion et de rectification sur la même plateforme de machine.
Aujourd' hui, les avions sont composés à 80 % de matériaux légers comme le carbone, l’aluminium et le plastique renforcé de fibres de carbone (PRFC). Ces matériaux sont usinés à l’aide d’outils en carbure ou en diamant polycristallin (PDK). Une rectification d’outils conventionnelle permet aux fabricants d’outils d'usiner des métaux durs de manière efficace. Cependant, les DPC sont difficiles à rectifier, et ce même avec des meules diamant. Il en résulte ici un rapport de rectification de 1 à 1. Résultat : Les meules et la pièce à rectifier perdent une quantité importante de matière et rendent le process coûteux. C’est la raison pour laquelle WALTER a développé son concept de machine deux-en-un. Il réunit l’électro-érosion (EDM) et la rectification dans une seule plateforme de machine.
Grâce à leur construction deux-en-un, les rectifieuses d’outils HELITRONIC VISION DIAMOND 400 L, HELITRONIC POWER DIAMOND 400, HELITRONIC RAPTOR DIAMOND et HELITRONIC DIAMOND EVOLUTION de WALTER offrent une efficacité et une productivité exceptionnelles. Ces machines permettent aux utilisateurs d’éroder des outils en DPC ou de rectifier des outils en métal dur avec la même machine. Il n’est donc plus nécessaire de déplacer les pièces à rectifier vers une autre machine.
Un atout majeur pour les fabricants d’outils dans le secteur aérospatial ? L’érosion ainsi que la rectification ou la combinaison des deux méthodes d’usinage sur une seule machine permettent de produire des outils en carbure et en DPC. Les fabricants d’outils peuvent ainsi se développer dans de nouveaux domaines d’activité ou augmenter leur croissance sans prendre de risques supplémentaires ou compromettre la rentabilité.
L'expérience pratique montre que, dans certains cas, des étapes entières de la chaîne de production peuvent être supprimées car les outils érodés n'ont plus besoin d'être réaffûtés ou polis. Une augmentation considérable de la production des outils DPC. De plus, les machines sont équipées du WALTER HELITRONIC TOOL STUDIO. Cette solution logicielle rend la programmation intuitive et simple.
Améliorer l’efficacité des outils en métal dur
La « fraise sapin » est un outil en métal dur très demandé dans l’aéronautique et l’aérospatiale. Ces fraises en carbure de type « sapin » ou « arbre de Noël » sont utilisées pour la finition des sièges d'aubes de turbine des moteurs à réaction - l'intersection de l'aube de turbine et du disque de turbine. Pour ces formes, les constructeurs aérospatiaux doivent respecter des tolérances de 3 μm à 5 μm. Une valeur qui ne peut être atteinte qu’avec un processus en plusieurs étapes. La machine deux-en-un ou la HELITRONIC VISION 400 L ou HELITRONIC POWER 400 conviennent pour cette application.
Après la première rectification, une mesure de correction est effectuée sur un système de mesure WALTER HELICHECK. Ce système offre une précision et une répétabilité élevées au micromètre près pour le scannage de meules et de géométries d’outils coupants. Les réglages fins sont effectués à l’aide du logiciel de compensation d’outil de forme (FTC) du système, ce qui garantit une grande précision et une grande fiabilité lors du deuxième processus de rectification.
Applications spécifiques des outils PCD
Les outils courants dans l’aéronautique et l’aérospatial sont les fraises à queue, les mèches, les fraises à lamer et les fraises d’impression. De manière générale, les outils PCD destinés aux applications aérospatiales sont classés en trois catégories :
- Outils avec plaquettes DPC fabriquées à partir de plaques brasées et polies.
- Arêtes de coupe en DPC fabriquées avec la technologie Vein.
- Outils avec pointes DPC pleines.
Rien que pour les ailes d’un avion, des centaines de milliers de rivets sont nécessaires pour assurer une stabilité maximale. Les forets pour rivets DPC sont utilisés pour effectuer des trous précis et des perçages sans bavures. Grâce à ces outils, l’érosion et la rectification garantissent la géométrie et la précision de surface nécessaires.
Les matériaux en fibre de carbone hybrides sont les plus couramment utilisés pour couvrir le fuselage extérieur d’un avion. Le matériau est généralement composé de PRFC et d’aluminium. Les outils de coupe avec arêtes de coupe DPC frittées sur un corps en carbure de tungstène sont idéaux pour l’usinage.
Êtes-vous un fabricant d’outils pour l’aérospatial ? Vous êtes confronté à des défis liés à l’usinage de matériaux légers ? Nous sommes des experts dans le domaine des outils en carbure de tungstène et en DPC. Nos spécialistes se feront un plaisir de vous conseiller.
