“PRODUCTION AUTOMATIQUE DE
PIECES UNIQUES, SANS OPERATEUR”

Centre d'usinage 5 axes de Hermle et systeme d'éteau Hoffmann

Les fabricants de moules et de matrices doivent pouvoir toucher à tout. Ils sont amenés à devoir gérer toutes sortes d'applications et de produits. Tout comme les autres fabricants de matrices, Denoo Matrijzen est souvent confronté à des alliages spéciaux plus durs et difficiles à usiner. Cela nécessite également un certain savoir-faire, en plus d'un parc de machines bien équipé. L'entreprise familiale de Zedelgem a investi dans un centre d'usinage automatisé à cinq axes de la société allemande Hermle, ainsi que dans les étaux mécaniques brevetés correspondants de Hoffmann Quality Tools.

LES FABRICANTS DE MATRICES SOUS PRESSION

Notre dernière visite chez Denoo Matrijzen à Zedelgem remonte à fin 2005. La construction de matrices chez nous a connu des temps difficiles et une grosse part des activités a été délocalisée les pays à bas salaires. Seules les entreprises qui se sont spécialisées et ont fait la différence en investissant dans des machines de haute technologie ont pu rester dans le jeu. C'est pourquoi Denoo avait investi à l'époque dans une fraiseuse cinq axes de Hermle pour remplacer deux anciennes machines. “Nous repoussons nos limites, le processus de production est plus rapide et la finition est beaucoup plus précise“, expliquait l'entreprise.

Aujourd'hui, plus de quatorze ans plus tard, le secteur est toujours en pleine évolution. Les fabricants de matrices sont constamment mis sous pression pour accroître leur efficacité. Production plus rapide, stable, dynamique et fiable, avec une précision constante. C'est pourquoi Denoo Matrijzen a investi il n'y a pas si longtemps dans le centre d'usinage cinq axes C400 de Hermle pour le fraisage simultané cinq axes, une grande machine dans le segment moyen de gamme avec une portée de 850 x 700 x 500 mm. “L'achat a été fait principalement parce que nous avions besoin d'augmenter nos capacités“, explique Ann-Sofie Denoo en présence du père Rik Denoo. C'est la deuxième génération à la tête de l'entreprise, après sa création en 1966 par Frans Denoo.

AUTOMATISATION

“Ces dernières années, nous avons régulièrement constaté des problèmes de capacité dans notre production. Cependant, une nouvelle fraiseuse supplémentaire ne constituait pas une solution en soi, étant donné la méthode de travail actuelle. Cela nous a obligé à travailler avec du personnel supplémentaire, mais les opérateurs se font rares sur le marché du travail. Nous en sommes donc arrivés à la conclusion qu'investir dans l'automatisation devait être la prochaine étape pour gagner en capacité et en flexibilité.“

C'est assez surprenant en soi que Denoo Matrijzen n'ait décidé que maintenant d'automatiser sa production. Ils ont été l'un des premiers dans la région à travailler à l'époque sur des machines à commande numérique. Ils ont également suivi de près le processus d'usinage cinq axes, ce qui les a amenés à acheter une fraiseuse cinq axes Hermle pour remplacer deux autres machines avant notre précédente visite dans l'entreprise en 2005. “Nos activités consistent principalement en travail à la pièce et parfois en petites séries. Par conséquent, il n'était pas intéressant d'automatiser notre processus jusqu'à présent. Mais les choses ont changé ces dernières années en raison du développement rapide“, semble-t-il.

Différentes solutions

Au départ, Denoo avait l'intention d'automatiser l'un de ses autres centres d'usinage à cinq axes. C'est pourquoi ils ont d'abord cherché des solutions lors de différents salons afin d'apporter du changement de manière concrète. “Après plusieurs discussions avec les fabricants, nos plans d'automatisation ont progressivement pris forme. L'une des possibilités était d'équiper notre machine d'un robot et d'intégrer le logiciel correspondant dans le processus de production“, explique Ann-Sofie. “Nous avons comparé ce scénario avec le paquet total – légèrement plus cher – de Hermle, qui proposait une fraiseuse à portique symétrique modifiée avec système de manutention automatisé.“

HERMLE C400 AVEC MANUTENTION AUTOMATIQUE

Le Hermle C400 a la particularité de pouvoir travailler de manière plus autonome. L'investissement pour Denoo Matrijzen est synonyme d'une augmentation considérable de la capacité grâce à une commande plus intelligente de la machine. La machine est équipée de HS Flex, un système de manutention automatisé contrôlé par l'opérateur à l'aide d'un logiciel intuitif. Le concept modulaire permet de charger théoriquement jusqu'à 20 palettes (500 x 400 mm) avec la même taille de point (210 mm) sur le HS Flex, de sorte que la machine peut facilement couvrir une nuit ou même un week-end complet, sans temps d'arrêt. Comme la machine est accessible, des pièces plus grandes sont également possibles, ce qui devrait offrir de nombreuses perspectives à l'avenir. La machine est également équipée d'un magasin d'outils supplémentaire de 88 outils, ce qui permet d'effectuer une grande variété d'opérations et de minimiser les changements d'outils.

D'une seule main

“L'objectif principal est de réduire les temps d'arrêt et de maximiser la productivité des machines“, explique John Verlinden de Hermle, qui nous a rejoint lors de notre visite chez Denoo. “Le plus grand avantage de notre solution est que tout provient d'une seule source. Bien sûr, il est possible d'automatiser une machine plus ancienne en travaillant avec différentes parties, mais vous devez alors vous assurer que tous les logiciels et systèmes robotisés sont parfaitement coordonnés. Sur papier, c'est tout à fait possible, mais dans la pratique, c'est souvent moins évident.“

DANS LA PRATIQUE

Le Hermle C400 avec HS Flex a été livré à Denoo Matrijzen le 14 décembre, suivi d'une période de rodage. “Nous avons pris le temps d'apprendre à connaître la machine. Nous avons délibérément choisi de ne charger qu'une seule pièce à la fois sur la machine et de ne traiter que des pièces similaires ou multiples par la suite. Rapidement, nous avons réussi à traiter cinq palettes en une seule fois, avec fixation de la pièce à l'avant de la machine et des palettes pouvant être utilisées pour le travail à la pièce. De cette façon, nous avons rapidement réussi à couvrir la nuit“, dit Ann-Sofie.

“La plus grande différence, c'est que le flux de travail de l'entreprise est en train de changer. Auparavant, nous nous demandions toujours si nous devions éditer une pièce sur une machine 3 axes ou 5 axes, maintenant nous passons encore plus de temps qu'auparavant sur la programmation hors ligne des machines. Grâce à la production entièrement automatique, sans opérateur, l'usinage 3 axes n'est plus un goulot d'étranglement dans l'ensemble de notre processus de production et nous pouvons commencer à utiliser nos autres machines d'électroérosion 5 axes et à fil d'une manière différente.“

Un client demande un devis pour une matrice. Il peut s'agir soit d'une pièce qui nécessite une matrice, soit d'un concept qui nécessite un examen plus approfondi. “Bien sûr, nous le faisons en concertation avec le client afin de trouver la meilleure solution. Ensuite, nous réalisons une étude préliminaire et concevons l'ensemble du moule dans notre logiciel de dessin 3D. Cela détermine en fin de compte le prix de la matrice, l'achat des pièces et des matériaux .... Après cela, nous programmons la machine avec HyperMill et la commande part pour l'atelier. Nous nous chargeons également de la finition nous-mêmes, seuls les traitements de surface tels que la trempe et le revêtement sont confiés à notre fournisseur habituel.“

Formation

Ce qui est encore plus important, c'est que Hermle a également proposé la formation nécessaire aux opérateurs et employés de Denoo Matrijzen pour l'utilisation de la machine, du système d'automatisation et du logiciel. “Au total, sept personnes travaillent dans l'entreprise, dont un employé responsable de la programmation. Parce que nous pouvons maintenant effectuer des travaux préprogrammés et des petites séries sans personnel sur notre Hermle C400 pendant le week-end, nous avons un avantage concurrentiel. Mais nos opérateurs sont également confrontés à de nouveaux défis sur les autres machines de fraisage et d'électroérosion à fil. Ensemble, nous prenons part à cette évolution et relevons ce défi. Nous sommes une grande famille et nous essayons de donner à chacun une place afin que l'on puisse tous approfondir notre spécialisation. Nous espérons ainsi que notre équipe prendra toujours du plaisir et voudra travailler longtemps chez nous.“

ETAU CINQ AXES

L'investissement dans la nouvelle machine a aussi conduit Denoo Matrijzen à acheter au total neuf nouveaux étaux Garant Xpent à cinq axes de Hoffmann Quality Tools. Ce concept de serrage breveté a été développé pour offrir une accessibilité optimale des pièces sans sacrifier la flexibilité. En combinaison avec différentes mâchoires, les étaux de la machine Xpent constituent une solution modulaire pour le serrage de pièces brutes non usinées ainsi que de pièces à surface lisse à l'aide de mâchoires souples. “Jusqu'à présent, nous avons utilisé des méthodes de serrage différentes“, explique Ann-Sofie Denoo. “Nous pouvons opter soit pour des pinces robustes et robustes, moins accessibles, soit pour des solutions précises et légères qui perdent trop de leur force de serrage. En raison de la flexibilité de notre nouvelle machine, nous étions à la recherche d'un système de serrage qui répondrait à ces exigences. Ainsi je suis tombé sur le système d'étau Garant Xpent.“

Solutions flexibles

L'étau de la machine atteint sa force de tension grâce à une broche positionnée plus haut. “On obtient ainsi une force de tension beaucoup plus élevée et plus fiable“, expliquent Hein Vandoorne, directeur de clientèle, et Carlos Cappelle, technicien d'usinage chez Hoffmann. “De plus, les pinces peuvent être utilisées de différentes manières. Par exemple en utilisant deux étaux l'un à côté de l'autre pour des pièces plus longues, ou avec une mâchoire fixe plus petite plus au milieu. Les clients qui veulent découvrir les possibilités du système d'étau de la machine peuvent utiliser notre dispositif de démonstration pendant une semaine sans aucun engagement.“ “Nous avons décidé d'acheter un étau tout de suite pour cette machine“, ajoute Ann-Sofie.

“Nous étions à la recherche d'une solution pour serrer et traiter un poinçon en matériau résistant (VA8). Avec le Xpent, un seul montage suffit, ce qui non seulement nous fait gagner du temps car nous pouvons faire le pont le week-end, mais surtout améliore la précision. L'usinage de ce type de poinçon nécessite environ trois heures.“ Finalement, Denoo Matrijzen a décidé de commander d'autres pinces polyvalentes Garant Xpent à cinq axes. “En travaillant avec ce système, j'ai également découvert les possibilités pour d'autres pièces de notre portefeuille. La mâchoire plus étroite et souple est vraiment très intéressante pour nous. Nous fraiserons nous-mêmes les mâchoires à la forme souhaitée avant de les placer sur la pince de la machine. De cette façon, nous sommes en mesure de traiter des matériaux résistants de manière rapide“, dit-il. “On réduit ainsi le coût de la mâchoire, même dans le cas de petites séries ou de pièces uniques.“

Un seul usinage

Hein et Carlos soulignent que l'usinage commence par le serrage de la pièce. Ann-Sofie les rejoint également sur ce point. “En fait, nous devons concevoir nos pièces en tenant compte de l'équipement dont nous disposons“, dit-elle. “Lorsque l'on travaille sur des matériaux résistants, il est conseillé de travailler aussi près que possible de l'étau afin de réduire au maximum la longueur des outils“, ajoute Carlos. “Si c'est possible, c'est notamment grâce à la forme pyramidale de l'étau de la machine. Comme il y a encore des mâchoires sur le dessus de la pince de la machine, la pièce reste facilement accessible, et peut être usinée d'une seule fois. Le serrage n'est donc pas une science exacte. En fait, cet étau est un véritable concept en soi.“