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4 thèmes en precision mis en évidence

La production de précision (Precision Manufacturing) s'est positionnée sur le marché en 2016. Les résultats des recherches menées au cours de ces dernières années ont été annoncés à tout le secteur à travers la publication de six livres blancs dans le domaine de la précision. Associée au feed-back du secteur, cette série de livres a déterminé le choix de quatre thèmes sur lesquels nous nous concentrerons dans les prochaines années : traitement économique de matériaux de pointe, Machining 4.0 (génération et exploitation en temps réel de données dans la production), fonctionnalisation de surfaces et intégration de l'impression 3D métallique dans un environnement de précision.

Ce qui n'était à la base qu'une niche (fabrication de composants de l'ordre du micron) est aujourd’hui un véritable programme aux applications diverses. Nous en voulons d'ailleurs pour preuve l'importante croissance du nombre de projets de recherche et de développement : d'un seul processus de développement annuel majeur axé sur le secteur, trois projets ont été lancés en 2016 et deux autres sont en phase de démarrage (début 2017).

Projets mené en 2016

Le potentiel de la précision exposé dans six livres blancs

Sur la base de feuilles de route, d’interviews et de ses nombreuses années de recherches et d'expérience dans le secteur, Sirris a dressé un aperçu de la situation et a distingué six domaines de la production de précision dans lesquels les entreprises sont en mesure de renforcer leur compétitivité. Les experts en précision ont approfondi chacun de ces domaines dans six livres blancs publiés chaque mois durant l'année 2016 et téléchargeables gratuitement.

Une technologie de refroidissement innovante double la durée de vie des outils

L’usinage des métaux génère de hautes températures et accélère la détérioration des outils mais aussi de la pièce fabriquée. L'usinage cryogène, c'est-à-dire l'injection de liquides réfrigérants, offre une solution à ce problème. Les effets de cette technologie se traduisent par un gain de productivité et de qualité, surtout au niveau des matériaux soumis à des températures extrêmement élevées. L'efficacité de ces liquides a été prouvée et ceux-ci sont de plus en plus employés sur des machines et dans diverses applications. Sirris a dès lors décidé d'investir dans cette technologie : nous proposons sur notre site de Diepenbeek, en collaboration avec Air Liquide, des séances d’essai d'usinage cryogène.

D’Haene NV innove en optant pour un nouveau processus de rechargement destiné aux revêtements et réparations

Outre les pièces additives, le rechargement laser permet aussi de réaliser des revêtements résistant à l'usure et à la corrosion ou de procéder à des réparations. Spécialisée dans le chromage dur et le fraisage de précision de pièces pour le secteur offshore, l'entreprise D’Haene NV de Roulers a récemment pris la décision d'investir dans cette technologie afin de remplacer le chromage dur mis à mal par les aspects environnementaux. Pour y parvenir, l'entreprise se concentre dans une large mesure sur les activités de R&D et ce, avec le soutien de Sirris dans le cadre du processus.

L'entreprise est active dans la production depuis de nombreuses années et peut compter à cet égard sur sa grande expérience. La mise en œuvre d'un processus de R&D n'a toutefois pas été une tâche facile. Sirris a accompagné D’Haene NV dans ce projet et exploité ses connaissances spécifiques notamment en métallurgie et méthodes de recherche afin de mener à bien le développement du processus de rechargement. Résultat final : D’Haene NV a mis au point sa propre technologie de pointe et dispose d'un département R&D à part entière.

Le projet Dynatool associe les mesures acoustiques et de force et les informations d'usinage

Dans le cadre du projet de recherche européen "Dynatool", mené en collaboration avec des universités allemandes et autrichiennes, Sirris et la KU Leuven se sont focalisés sur l'intégration de capteurs dans le processus d'usinage (dans la broche, les outils, le dispositif de serrage) et sur la traduction des données brutes mesurées en informations sur la qualité du processus et l'état de l'outillage. Ces informations permettent d'éviter les vibrations, de détecter à temps l'usure (et le bris) des outils et de déterminer une plage optimale de fonctionnement. Les données de mesure obtenues ont permis d'améliorer les simulations portant sur les nouveaux produits et de créer un échange entre l'optimisation en ligne et hors ligne du processus.

L'étude a révélé que des solutions à plusieurs capteurs (combinaison de divers types de mesures) étaient nécessaires afin d'obtenir des informations plus précises sur l'état de l'outillage. Des algorithmes intelligents ont permis d'établir des liens entre les mesures et le niveau d'usure des outils. Sirris et la KU Leuven poursuivent leurs recherches sur ces sujets.

LCV mise sur la fabrication de pièces complexes par rechargement laser de haute précision

Les acteurs du secteur industriel s'intéressent de plus en plus à la technique additive du rechargement laser. Elle permet en effet de fabriquer assez facilement des pièces complexes de grande taille dans divers types de matériaux résistant à l'usure et à la corrosion. La commercialisation de cette technologie est au centre des activités de Laser Cladding Venture NV, une spin-off de Vito. Pour certaines applications, le processus du rechargement laser n'est cependant pas encore suffisamment précis et la qualité des surfaces laisse encore quelque peu à désirer. LCV a dès lors conclu un partenariat avec Sirris afin de l'assister dans la finition de haute précision à cinq axes de ses pièces.

Sirris a déterminé les paramètres de fraisage idéaux pour les matériaux métallurgiques en poudre employés durant le processus de rechargement laser, ainsi que l'outillage le plus adapté et la stratégie CAM permettant d'usiner efficacement des pièces généralement fines et à la structure complexe. Avec le fraisage, cette technique accroît dans une très large mesure la qualité et la fonctionnalité des pièces rechargées au laser. LCV s'attend ainsi à renforcer sa position en Belgique et dans toute l'Europe de pionnier de la technologie additive de rechargement laser.

Inspiration

La précision présentée sur le terrain

Afin de révéler les implications concrètes de la production de précision et de présenter les activités des experts en précision de Sirris, ces derniers ont créé une demobox. Elle contient une pièce usinée avec précision en vue d’illustrer les technologies décrites dans les livres blancs. La campagne dédiée à la précision a été clôturée en beauté en donnant aux entreprises intéressées l'occasion de découvrir en direct une infrastructure de production de précision durant une journée portes ouvertes le 30 septembre de l'atelier des machines à Diepenbeek. Deux jours plus tard, le site participait également aux Entreprises Ouvertes.

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