Reliable machining of cemented carbide
Usiner le carbure par tournage plutôt que par rectification : ce qui, pour de nombreux fabricants d'outils, ressemble encore à un protocole d'essai théorique fait depuis longtemps partie du quotidien chez Linhardt Tec.Point. Dans l’atelier de fabrication d’outils de Linhardt, spécialiste international de l’emballage, sont produits des composants de haute précision nécessaires à l’ensemble du groupe pour ses lignes de fabrication de tubes et de boîtes. Pour cela, l’équipe de Viechtach mise sur le carbure de type G30 – un matériau extrêmement tenace et résistant à l’usure, qui impose des exigences très élevées en matière de machines, d’outils et de processus. En collaboration avec la société Paul Horn GmbH, Linhardt a développé pendant plus de dix ans une technologie d’usinage qui offre aujourd’hui de réels avantages concurrentiels : des processus stables, une longue durée de vie des outils, des finitions de surface exceptionnelles – et des possibilités d’usinage qui ne pouvaient auparavant être obtenues que par un meulage fastidieux.
Par Robert Fraunberger, ingénieur, x-technik
Linhardt compte parmi les principaux fabricants de solutions d'emballage en aluminium et en plastique. Tubes, bombes aérosols, tubes en aluminium : autant de produits utilisés dans le monde entier dans les secteurs de la santé, de la beauté et des produits ménagers. Afin de pouvoir fournir à tout moment les outils, pièces moulées et composants d'usure nécessaires à cette fin dans une qualité irréprochable, le groupe exploite son propre atelier d'outillage ultramoderne, le Linhardt Tec.Point.
La fabrication d'outils : un enjeu stratégique
« Nous produisons les outils destinés à la fabrication de tubes et de boîtes, mais aussi des pièces de rechange ainsi que des pièces de moulage et de maintenance pour l'ensemble du groupe Linhardt », explique Stefan Bielmeier, qui dirige le Tec.Point depuis début 2025. « Chez nous, on vérifie la faisabilité technique, on conçoit et fabrique l’outil, puis on le rodage, on le teste et, enfin, on le remet à la production. »
Pour des raisons de développement durable, Linhardt utilise de plus en plus de matériaux recyclés, tels que l’aluminium PCR. « Ces matériaux ne peuvent être usinés de manière fiable qu’avec des outils en carbure. Il n’y a pas d’autre solution », souligne M. Bielmeier. Le carbure est donc un matériau clé pour la pérennité de l’entreprise.
Des propriétés des matériaux qui font toute la différence
Chez Tec.Point, on utilise principalement la nuance de carbure G30. « C’est un matériau à grain fin et très dur qui, s’il n’est pas usiné correctement, a tendance à présenter d’importantes ébréchures », explique Michael Högerl, tourneur CNC et spécialiste reconnu du carbure chez Linhardt. C’est précisément cette combinaison de dureté et de finesse de grain qui rend le G30 si précieux pour la fabrication de composants d’outils durables, mais qui le rend en même temps difficile à usiner.
Martin Preißer, chef d’équipe tournage/rectification, en résume l’importance : « Le carbure est essentiel pour nous, car il nous permet d’augmenter la durée de vie et la fiabilité de nos produits. » Des composants tels que les têtes de refoulement ou les bagues d’insertion doivent fonctionner avec précision pendant de longues périodes. Les aciers à outils trempés classiques n’atteignent pas cette durée de vie, contrairement au carbure.
De la rectification au tournage
Pendant des décennies, le carbure a été presque exclusivement rectifié. Or, la rectification est un processus chronophage, limité sur le plan géométrique et qui ne convient pas à tous les contours. « Grâce aux plaquettes CVD de Horn, nous pouvons en grande partie nous passer de la rectification », explique M. Högerl. « Nous pouvons recourir davantage au tournage : c’est plus rentable, plus rapide et cela offre une grande fiabilité de processus. »
M. Preißer confirme la valeur ajoutée du point de vue de la fabrication : « Des contours plus complexes, qui seraient très fastidieux à réaliser par rectification, sont désormais réalisables plus rapidement avec les outils Horn. » Linhardt réussit ainsi ce que très peu d’entreprises dans le monde maîtrisent : le tournage du carbure de manière précise, stable et fiable.
Le diamant CVD, la clé
Pour l’usinage, Linhardt mise systématiquement sur les outils de la société Paul Horn GmbH. Michael Götze, commercial terrain, accompagne l’entreprise depuis 2014 – année où Linhardt s’est lancée pour la première fois dans le tournage du carbure.
L’utilisation du diamant CVD à couche épaisse est essentielle. « Le CVD est parfaitement adapté à l’usinage du carbure », explique M. Götze. « Le PKD contient un liant et n’est pas aussi dur. Pour le G30, le diamant CVD est clairement supérieur. » De plus, les géométries et les substrats ont été perfectionnés conjointement au fil des années. « Notre spécialiste des matériaux de coupe ultra-durs a fait preuve d’une grande ingéniosité, tant sur le plan géométrique que technique. » Les conditions préalables au processus sont une machine stable, un serrage précis et des paramètres de coupe exacts. Si les conditions cadres sont réunies…
Maîtriser les processus
Aujourd’hui, Linhardt usine le carbure dans une gamme d’applications qui était encore inimaginable il y a quelques années : tournage de surface, tournage intérieur et extérieur, contours, rainures et, depuis peu, même des filetages intérieurs dans le carbure. « Cela n’existait pas auparavant », souligne Högerl. « Nous avons mis au point l’usinage de filetages intérieurs dans le carbure en collaboration avec Horn. »
Götze décrit lui aussi la complexité du sujet : « Le rayon d’angle est extrêmement petit, les paramètres de coupe doivent être parfaitement adaptés. Le nombre de passes est déterminant. Mais nous y sommes parvenus ensemble. » Linhardt s’ouvre ainsi à des applications qui n’étaient auparavant possibles que par rectification ou électroérosion.
La qualité de surface, un facteur clé de succès
Les pièces usinées entrant directement en contact avec le matériau final lors de la production, la surface joue également un rôle central. « La qualité de surface est extrêmement importante, car elle se reflète à l’identique dans le produit final », explique M. Preißer. « Avec les outils Horn, nous obtenons systématiquement des valeurs Rz inférieures à 1. » Cette reproductibilité est déterminante pour la fiabilité du processus et la réduction des rebuts.
Un partenariat plutôt qu'une simple relation commerciale
Au fil des années, la collaboration entre Linhardt et Horn s'est transformée en un partenariat technique solide. Götze la décrit en termes clairs : « Ce n'est presque plus une collaboration, mais plutôt un partenariat. Basé sur une grande confiance, très ouvert. Ça ne pourrait pas mieux fonctionner. »
Horn fait également preuve d’une grande disponibilité en matière d’assistance : « Six fois par an et à tout moment sur simple appel », poursuit Götze. Bielmeier confirme l’importance que revêt ce fabricant d’outils : « Tous les collaborateurs de Horn qui s’occupent de nous sont hautement qualifiés, efficaces et rapides. Nous sommes très satisfaits. »
Une technologie d’avenir
L’usinage du carbure est aujourd’hui un élément stratégique essentiel pour Linhardt. Des procédés tels que le tournage plutôt que la rectification rendent la fabrication d’outils plus rapide, plus flexible et plus rentable, tout en garantissant une durée de vie plus longue et une meilleure qualité. Götze résume la situation en ces termes : « Nous avons prouvé que l’usinage avec du diamant CVD est tout à fait viable et offre un véritable avenir. »
Pour Linhardt, la voie à suivre est claire : « Continuer à optimiser, continuer à automatiser et, en collaboration avec Horn, développer de nouvelles applications qui établiront de nouvelles références technologiques dans les années à venir », conclut Stefan Bielmeier en se tournant déjà vers l’avenir.