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Adaptations minimes pour une utilisation plus universelle de machines à bois

Vertongen Houtbewerkingsmachines BVBA à Bornem développe et fabrique des tenonneuses et profileuses pour le façonnage du bois et principalement destinées à la fabrication de portes et fenêtres. Au cœur d’une telle machine se trouve un jeu de fraises permettant de façonner les extrémités (tenonneuse) ou les côtés (machine à profiler) des éléments en bois. Afin de pouvoir travailler de manière encore plus flexible, sans changer les jeux de fraises, le système de fraisage a été développé, passant de deux à trois jeux par axe. L’entreprise a fait appel à Sirris afin de réaliser une analyse des risques sur le plan de la solidité et des vibrations et de proposer des solutions si nécessaire.

 

Les jeux de fraises, présentant chacun une hauteur pouvant atteindre plus de 100 mm, sont montés en porte-à-faux sur un axe vertical. Le jeu de fraises supplémentaire implique donc l’application d’une masse supplémentaire sur un axe plus long. Cela augmente le risque de vibrations et de fléchissement excessif dû aux forces de fraisage, pouvant avoir un impact sur la qualité du matériau traité ou même sur la stabilité de la machine.

 

En fonction du produit et de l’épaisseur de la pièce en bois, l’unité de fraisage (c’est-à-dire l’axe de fraisage et son entraînement) est réglée à la hauteur et profondeur correctes, ce qui fait varier la position sur le cadre porteur. Cela, combiné à la diversité des jeux de fraises, et à la suppression éventuelle d’un jeu, entraîne des conditions dynamiques très variables. Le fonctionnement de la machine à un régime critique ne pouvait par conséquent pas être exclu. 

Conception adaptée

L’étude réalisée par Sirris pour Vertongen portait sur les aspects suivants : comparaison entre axe court et long, régimes critiques, mesure et modélisation du comportement statique et dynamique avec et sans déséquilibre appliqué et fléchissement et résistance à la fatigue de l’axe, également pendant le fonctionnement en régime critique avec déséquilibre.

 

Sur la base de cette étude, des adaptations ont été apportées au niveau de l’axe de fraisage et du palier. En ce qui concerne la machine à profiler, qui fonctionne à un régime supérieur à celui de la tenonneuse, un soutien supplémentaire a été prévu pour la colonne sur laquelle l’unité de fraisage est positionnée. L’entreprise a également été conseillée concernant la classe d’équilibrage requise pour les jeux de fraises et la possibilité de prévoir un avertissement si les niveaux de vibrations devenaient trop importants, en cas de détérioration d’une fraise par exemple. Il a ensuite été vérifié quelles étaient les conséquences d’une réduction du diamètre de l’axe pour sa partie montée en porte-à-faux. Ce, afin de pouvoir commercialiser également le modèle à trois jeux de fraises dans des régions où l’on utilise généralement des fraises présentant des diamètres de montage inférieurs.

 

Grâce à ces interventions minimes, mais ciblées, dans la conception, l’introduction sur le marché a suivi très rapidement. Depuis mi-2017, Vertongen commercialise avec succès ses machines avec l’axe de fraisage le plus long.