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Titane : Relever les défis de l'usinage

MACHINES TÉMOIGNAGES

MACHINES TÉMOIGNAGES APPLICATION Pousser les limites Cemec Intelligente Mechanik GmbH impressionne même les clients les plus exigeants avec ses développements et sa production haut de gamme, comme dans l’industrie aérospatiale. En utilisant le centre d’usinage cinq axes Kern Micro HD, l’entreprise a considérablement élargi les limites de ce qui est faisable. Désormais, il usine même les matériaux les plus difficiles avec une précision reproductible de l’ordre du micron. © Kern Microtechnik Kern Micro HD fonctionnant chez Cemec Intelligente Mechanik GmbH. Le centre d'usinage à cinq axes allie précision et efficacité les plus élevées sur un faible encombrement. Lorsque Martin Schwab lève les yeux vers le ciel, il sait que là-bas, dans l’espace lointain, il y a des composants que sa société, Cemec Intelligente Mechanik GmbH, fabrique. L’industrie aérospatiale est l’un des principaux secteurs pour lesquels le fondateur et directeur général de l’entreprise, âgé de 58 ans, et ses sept employés développent des produits hauts de gamme et les fabriquent avec la plus grande précision. Pour trouver les meilleures solutions pour ses clients et permettre des produits auparavant considérés comme impossibles à fabriquer, le technicien en ingénierie de précision a besoin de machines haut de gamme. Lorsque Martin Schwab lève les yeux vers le ciel, il sait que là-bas, dans l’espace lointain, il y a des composants que sa société, Cemec Intelligente Mechanik GmbH, fabrique. L’industrie aérospatiale est l’un des principaux secteurs pour lesquels le fondateur et directeur général de l’entreprise, âgé de 58 ans, et ses sept employés développent des produits hauts de gamme et les fabriquent avec la plus grande précision. Pour trouver les meilleures solutions pour ses clients et permettre des produits auparavant considérés comme impossibles à fabriquer, le technicien en ingénierie de précision a besoin de machines haut de gamme. En 2019, par exemple, il a acquis le centre d’usinage cinq axes Micro HD, le nouveau modèle haut de gamme de la série Kern Micro du constructeur de machines Kern Microtechnik. Cela a permis à Cemec de franchir le pas vers un nouveau niveau de précision et de reproductibilité, même lorsqu’il s’agissait de volumes plus importants. L’entreprise, située à Spalt près de Nuremberg, Allemagne, a jusqu’à présent produit principalement des petites séries. Souvent, des tolérances de quelques micromètres ou de quelques centaines de nanomètres doivent être atteintes de manière répétable. Juste après avoir obtenu un diplôme en ingénierie de précision, Martin Schwab a lancé sa propre entreprise en tant qu’ingénieur de développement. On s’est vite rendu compte que le développement et la production étaient étroitement liés, d’autant plus que l’on pouvait le voir dans de nombreux projets et entreprises. « Surtout avec des exigences de haute précision, les experts dans ces deux domaines doivent constamment échanger des informations entre eux 34 ITRAMETAL • N °215 • Juillet 2021

TÉMOIGNAGES MACHINES © Kern Microtechnik afin d’atteindre le résultat souhaité », explique-t-il. Par conséquent, l’ingénieur a rapidement commencé à créer ses propres processus et à rassembler les deux domaines. Après avoir fondé Cemec en 2001, il a perfectionné ce principe, créant ainsi la réputation d’être un résolveur de problèmes pour ce qui semble impossible. PAS RÉALISABLE SANS LA KERN MICRO HD Aujourd’hui, son entreprise développe et fabrique des produits pour différentes industries, entre autres pour la technologie d’entraînement et les assemblages optiques et électroniques. Le dernier projet phare est un assemblage optique, qui volera bientôt dans l’espace et que Martin Schwab n’aurait pas pu réaliser sans le Kern Micro HD, comme il le souligne. Le «télescope» discret d’environ 66 mm de long et d’un diamètre de 20 mm a tout pour plaire. Avec deux lentilles dans l’unité de communication d’un satellite, il doit regrouper un faisceau laser. Sur une distance de 100 000 km (62 000 miles), le diamètre du faisceau laser doit avoir un diamètre inférieur à 5 mm - dans une fenêtre de température de -40 à +60 ° C. En outre, ces optiques, qui font partie d’un système plus grand, doivent supporter des contraintes énormes lors du lancement de la fusée et ne doivent rien perdre de leur précision. L’alliage d’aluminium, que Cemec a sélectionné avec le client Tesat-Spacecom en raison de son homogénéité et de sa conductivité thermique particulière, est déjà un défi. Il se compose de 40% de silicium, il est donc extrêmement fragile et difficile à usiner. « Je n’ai pas travaillé sur un matériau aussi difficile depuis longtemps », déclare Martin Schwab et ajoute fièrement : « Avec la Kern Micro HD, nous pouvons encore fraiser les filets les plus fins avec une précision micrométrique. Le parallélisme des deux sièges de lentille doit être meilleur que 2 µm et comme une bague est installée entre les deux pour compenser la dilatation thermique, les pièces individuelles doivent être usinées avec une précision inférieure à 1 µm. » « Avant la Kern Micro HD, je devais refuser une telle demande, et je ne pense pas que quelqu’un d’autre aurait pu le faire non plus. Maintenant, nous avons ici un nouveau produit qui est devenu possible avec la fraiseuse de haute précision en combinaison avec nos connaissances », souligne Martin Schwab:« Avec la Kern Micro HD, nous obtenons une planéité inférieure à 800 nm et pouvons retravailler des microns si nécessaire. « Travail en cours : Avec le système Kern, Martin Schwab atteint une planéité inférieure à 800 nm et peut retravailler la pièce par micromètre. Bien équipé: Cemec utilise souvent les 210 espaces du changeur d’outils de la Kern Micro HD pour ses tâches d’usinage complexes PIÈCE DE TOURNAGE TYPIQUE FABRIQUÉE DANS UN CENTRE DE FRAISAGE Le télescope serait une pièce tournante typique. Cependant, sur une perceuse, il n’était pas possible d’obtenir la précision nécessaire. Par conséquent, Cemec le fabrique entièrement en un seul réglage sur la Kern Micro HD. L’usinage prend 40 minutes d’un côté et environ deux heures sur l’autre face Pour atteindre la haute précision et la répétabilité de l’usinage, les développeurs des machines Kern ont intégré des innovations dans la Micro HD. En particulier, les systèmes hydrostatiques micro-gap, les entraînements linéaires directs et la nouvelle gestion de la température offrent des avantages significatifs. Les trois technologies sont étroitement liées de manière à créer un système global cohérent. Le micro-gap hydrostatique est un développement breveté des guidages et entraînements hydrostatiques avec lesquels Kern équipe la Pyramid Nano depuis longtemps. Le grand avantage est que les guidages hydrostatiques et les entraînements ne sont pas soumis à une usure mécanique. De plus, l’hydrostatique permet des accélérations élevées avec un © Kern Microtechnik TRAMETAL • N°215 • Juillet 2021 I 35

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