Maîtrise des processus : Tourbillonnage

La méthode de tourbillonnage a été inventée par l'Allemand Karl Burgsmüller en 1942 et, 80 ans plus tard, l'industrie manufacturière s'appuie toujours sur ce procédé qui offre des avantages significatifs par rapport aux méthodes de filetage conventionnelles. Toutefois, les outils n'ont cessé d'évoluer au cours de cette période. En 2018, Horn a introduit le tourbillonnage à jet, un procédé à refroidissement interne, qui représente une nouvelle étape dans la technologie du tourbillonnage. Horn a démontré son expertise dans le processus de tourbillonnage avec ce développement.

Les principaux avantages du tourbillonnage sont des taux de coupe élevés, des filets longs avec une qualité de surface élevée, des profils de filets profonds, des copeaux courts, des filets multiples et une charge d'outil minimale. Cependant, malgré ces avantages, l'utilisateur doit faire face à plusieurs défis techniques. Les matériaux utilisés pour les vis à os, par exemple, constituent un aspect important. Les arêtes de coupe des plaquettes de tourbillonnage sont soumises à des charges extrêmement élevées lors de l'usinage du titane, des aciers inoxydables et d'autres superalliages. Pour contrer l'usure des arêtes de coupe tout en maintenant le volume de copeaux élevé et le temps de traitement court requis, les fabricants d'outils doivent constamment optimiser les outils et les processus utilisés et les perfectionner.

Horn démontre son expertise dans le domaine de l'usinage des filets avec le procédé de tourbillonnage. Dans le cadre d'une collaboration avec W&F Werkzeugtechnik à Großbettlingen, les experts des deux entreprises ont développé conjointement un système de tourbillonnage avec une alimentation interne en liquide de refroidissement. En refroidissant directement les arêtes de coupe, ce système permet de prolonger la durée de vie de l'outil. De plus, associé à l'unité de tourbillonnage stable, le système permet d'obtenir une meilleure qualité de surface sur la pièce à usiner et de réduire le risque d'accumulation de copeaux entre les plaquettes. La qualité de la surface est d'une importance capitale dans la production de vis à os. Chaque rainure ou arête peut constituer un terrain propice à la prolifération des germes.

Espaces restreints

Les tours de type Swiss sont généralement utilisés pour la production de vis de précision. Il s'agit d'une technologie de machine très productive et peu encombrante. Cependant, l'un des défis à relever est l'espace restreint à l'intérieur de la machine. C'est pourquoi les unités de tourbillonnage doivent être très faciles à installer et à utiliser. Grâce à son système de contact face et cône, la tête de tourbillonnage Horn se caractérise par une grande précision de changement et est facile à changer avec seulement trois vis. Il faut moins d'une minute pour changer la tête sur l'interface de l'unité de tourbillonnage, qui offre un battement radial et axial de 0,003 mm (0,0001"). La vitesse maximale est de 8 000 tr/min.

Horn est fier de présenter une autre technique sous la forme d'un tourbillonnage à grande vitesse (HS). Cette technologie a été mise au point en collaboration avec le fabricant de machines Index-Traub. Le tourbillonnage à grande vitesse augmente considérablement la productivité en effectuant les opérations de tournage et de tourbillonnage en parallèle. Avec cette technique, la vitesse est suffisamment élevée pour que le tournage soit effectué avant le tourbillonnage. L'outil de tournage, situé en amont de l'outil de tourbillonnage, réduit le volume de matière qui devrait être enlevé par l'outil de tourbillonnage. Cela permet d'allonger la durée de vie de l'outil et d'améliorer la qualité de la surface. Les têtes de tourbillonnage sont très similaires aux têtes conventionnelles. La seule différence réside dans la géométrie des plaquettes de coupe. Une seule unité de coupe permet de produire des filets à un ou plusieurs départs.

Horn propose d'autres technologies de tourbillonnage en plus de ses solutions de tourbillonnage à jet et à grande vitesse. La technologie la plus universelle est la méthode de tourbillonnage standard. La tête de tourbillonnage peut être connectée à n'importe quelle unité de tourbillonnage. Pour un changement plus rapide de la tête de tourbillonnage et de la plaquette de coupe en dehors de la machine, Horn a développé un système de tourbillonnage modulaire. Grâce à l'interface de précision, il n'est pas nécessaire de réajuster la tête de tourbillonnage une fois qu'elle a été retirée de la machine. De plus, des bagues d'écartement permettent d'adapter l'outil de tourbillonnage à différentes interfaces. Le tourbillonnage Horn turbo garantit une productivité élevée. La répartition de la force de coupe entre les fraises d'ébauche, de pré-finition et de finition réduit la charge sur les plaquettes de l'outil de tourbillonnage. Par conséquent, le système offre des temps de traitement plus rapides et des coûts d'outillage plus faibles.