Répondre aux exigences majeures de la recherche nucléaire

Pour la fabrication de prototypes et le développement de procédés destinés à des tâches de fraisage de précision de composants mécaniques, le Cern – l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire – mise notamment sur un centre d’usinage haute performance 5 axes de Hermle.

Lorsque l’on parle de recherche en physique fondamentale mondiale, il est difficile de ne pas citer le nom du Cern. Cette « Organisation européenne pour la recherche nucléaire » est un établissement de recherche établi à Meyrin, dans le canton suisse de Genève, qui emploie plus de 3 200 collaborateurs. On y utilise des accélérateurs de particules pour mener des recherches sur la structure de la matière. Le plus long et le plus connu des accélérateurs de particules est actuellement le Large Hadron Collider (LHC), mis en service en 2008. Après une première phase de fonctionnement intense (2010-2013), le LHC a ensuite subi une maintenance détaillée pendant une durée de deux ans. En avril 2015, l’installation est repartie pour une seconde vie après avoir été complètement remaniée.

L’une des prescriptions : le fraisage de précision adapté au processus

Said Atieh, le responsable de la fabrication mécanique dans le secteur « Mechanical & Materials Engineering » de l’Engineering Department, parle des missions confiées aux 40 experts dont il a la charge : « afin de maîtriser les processus et ainsi de garantir une qualité reproductible, nous développons des solutions basées sur la technologie et le savoir-faire issus de la fabrication de prototypes. C’est la raison pour laquelle, depuis le début, nous misons sur une précision d’usinage extrême et utilisons donc les meilleures machines disponibles sur le marché comme, dans ce cas, les centres d’usinage CNC de fraisage de précision de Hermle ».

La société Hermle AG, avec son centre d’usinage CNC haute performance 5 axes de type C 42 U, s’est finalement avérée être de loin la plus précise et a éliminé les uns après les autres tous les autres fournisseurs triés sur le volet selon des critères de performance bien précis. « L’appel d’offres pour le remplacement d’anciennes fraiseuses de précision se basait sur des précisions d’usinage ou de fraisage reproductibles dans une plage de 2 à 5 µm, et Hermle a même réussi à faire mieux que la plus petite valeur de tolérance possible ! Nous avons été convaincus par cette performance, ainsi que par son assistance et son service après-vente renommé », précise Said Atieh.

Demandés : 2 à 5 μm ; atteints : 0,5 µm !

Le centre d’usinage CNC haute performance 5 axes de type C 42 U installé dans les ateliers du Cern est un centre d’usinage standard équipé d’une broche principale avec des vitesses de rotation jusqu’à 18 000 tr/min, d’un cône de broche HSK A 63, d’un magasin d’outils avec 42 postes, d’une table circulaire pivotante d’un diamètre de 800 x 630 mm, d’une compensation thermique électrique, d’un système de mesurage d’outil et de contrôle de rupture d’outil, d’un palpeur de mesure, d’une installation APC de 40 bars ainsi que de la commande Heidenhain iTNC 530 HSCI. La machine a été complétée par les options également disponibles au départ de l’usine : un set de précision I pour les axes X, Y et Z, un set de précision II pour les axes A et C ainsi que le procès-verbal de réception 5 axes pour la pièce de réception « cube ». Ce dernier a été fabriqué en partie avec des précisions de 0,2 µm, permettant finalement d’atteindre une précision d’usinage reproductible à long terme de 0,5 µm.

Le résumé de Said Atieh est simple : « sur le centre d’usinage C 42 U de Hermle, les aspects de concept, de précision, de performance et de précision d’usinage reproductible permettent d’obtenir une symbiose parfaite assortie d’un service après-vente de très bonne facture. Pour nous, cela est très important, car les délais impartis pour réaliser les prototypes sont souvent très courts et nous avons alors besoin d’une disponibilité élevée de nos machines, comme c’est le cas également dans la production normale. Il faut aussi tenir compte du fait que nos partenaires industriels aiment miser sur le même cheval en souhaitant non seulement acquérir le savoir-faire du département MME du Cern, mais également en utilisant souvent les mêmes machines pour des raisons de sécurité, ce qui constitue un véritable avantage pour toutes les parties prenantes ».

N° 81 Octobre 2016