La gestion des puces et du liquide de refroidissement est importante

Oct 30, 2023

Un maillon faible, même dans les plans les plus réfléchis visant à optimiser la productivité, peut faire dérailler un processus d'usinage CNC. Pour OMW Corp., basée à Novato, en Californie, l'application d'une technologie de machine-outil avancée et de techniques de coupe promettant un plus grand débit a été contrecarrée par une gestion inefficace des copeaux et du liquide de refroidissement.

«Nous sommes un atelier CNC sous contrat qui gère plus de 2 000 pièces discrètes pour nos clients», déclare Michael Leeds, vice-président d'OMW. « Nous avons récemment ajouté un centre d'usinage horizontal (HMC) Okuma série 4000 avec une palette standard de 400 mm et une véritable table à 5 axes pour produire des pièces pour un client de l'aérospatiale qui fabrique des lanceurs de satellites. Nous utilisons une large gamme de composants présentant des caractéristiques critiques et des tolérances serrées. Le matériau de base variera de l'aluminium (75 %) aux alliages d'acier à haute teneur en nickel (23 %) et même aux alliages de cuivre et de laiton (2 %).

Parmi les méthodes d'usinage utilisées par OMW pour répondre aux exigences de ses clients figurent le surfaçage 3D qui produit des copeaux très légers et pelucheux, et le fraisage trochoïdal qui crée des copeaux étroits, longs et filandreux de 0,02" à 0,03" de large. Le fraisage trochoïdal améliore la durée de vie de l'outil et réduit le temps de cycle en utilisant des vitesses de broche plus élevées, en maintenant l'outil de coupe en mouvement continu et en maintenant un faible engagement radial, ce qui produit des copeaux plus fins.

« Bien que la machine-outil ait fait tout ce que nous attendions, nous avons connu des arrêts répétés car le convoyeur à copeaux n'était pas en mesure de traiter ce type de copeaux. Les copeaux légers, pelucheux et longs et filandreux flottaient au-dessus du liquide de refroidissement et 30 à 40 % flottaient du liquide de refroidissement du convoyeur vers le carter de la machine », explique Leeds.

L'accumulation de copeaux dans le carter nécessitait un entretien quotidien consistant à retirer les couvercles, à filtrer manuellement le liquide de refroidissement pour éliminer les copeaux et à nettoyer le carter à la fin d'un quart de travail. Pire encore, le liquide de refroidissement traversant les pompes et les buses déposait des fines qui obstruaient le système et endommageaient les pompes qui devaient être périodiquement reconstruites ou remplacées.

« La production a été tellement impactée qu'il a été impossible d'utiliser les machines sur l'aluminium, nous sommes donc passés à la fabrication de pièces en acier », explique Leeds. « Cependant, les copeaux continuaient à restreindre le débit du liquide de refroidissement, ce qui rendait difficile le maintien d'une température appropriée dans la zone de coupe. Cela augmente l’usure des outils et affecte la capacité à maintenir les tolérances. Lorsque les pompes et les buses sont obstruées et que vous ne disposez pas d'un liquide de refroidissement et d'une élimination adéquate des copeaux, vous risquez de tout détruire : les outils de coupe, la pièce et les fixations. De plus, si votre lavage au liquide de refroidissement ralentit, les fines et les copeaux s'accumulent dans la station de changement de palettes, ce qui peut arrêter la machine dans son élan.

Bien qu'OMW équipe ses autres machines-outils de convoyeurs à copeaux LNS Turbo, la nouvelle Okuma HMC était équipée d'une marque différente. Lorsque Leeds a discuté de son problème avec le représentant de LNS, il a appris qu'une nouvelle version de la gamme LNS Microfine de systèmes de gestion des copeaux et du liquide de refroidissement était en cours de développement et bien adaptée à cette application. Le MF4 filtre le liquide de refroidissement de la machine jusqu'à 50 µm à l'aide d'un système à double convoyeur et d'un tambour filtrant autonettoyant. Il convient à tout type ou matériau de puce. Le convoyeur supérieur gère des charges lourdes, notamment des morceaux, des copeaux filandreux, touffus et gros. Le convoyeur inférieur de type racleur élimine les petites particules restantes et dépose les fines piégées par le tambour filtrant sur la pente, fournissant ainsi un liquide de refroidissement sans particules au carter de la machine.

« C'était formidable de travailler avec toute l'équipe de LNS et elle était là pour l'installation afin de s'assurer que tout fonctionnait correctement. Plus important encore, le MF4 fait exactement ce dont nous avons besoin : assurer le bon fonctionnement de la production. Depuis l'installation de ce convoyeur de copeaux, nous n'avons jamais eu à nettoyer le carter de la machine. Il n’y a aucun problème de pompe ou de buse, les copeaux sont lavés efficacement, le liquide de refroidissement s’écoule comme il se doit et le carter est propre, propre, propre. Je recommanderais absolument ce convoyeur de copeaux pour toute machine exécutant ce type de processus », conclut Leeds.

LNS Amérique du Nord Inc.

OMW Corp.