Des innovations pour l’usinage des vis et implants dans le secteur médical

Le fabricant allemand d’outils coupants révèle deux innovations destinées aux processus de tourbillonnage, principalement utilisés dans le secteur médical pour l’usinage des vis et implants. L’outil de tourbillonnage JET, le premier à posséder une alimentation interne en fluide réfrigérant, a reçu le trophée « coup de cœur du jury » du salon Simodec 2020, remis début février 2022 en raison de la pandémie. 

Le tourbillonnage de filets trouve le plus souvent une application dans la production de vis destinées à l’ostéosynthèse. En raison de la haute exigence requise concernant la qualité des vis, une attention particulière est portée à la précision et à la finition de la surface usinée. De plus, des matériaux spéciaux sont utilisés sur les vis d’ostéosynthèse afin de garantir leur biocompatibilité en tant qu’implants. Parmi eux, citons les aciers inoxydables, le titane ou les alliages chrome-cobalt. Ces matériaux présentent l’inconvénient d’être difficilement usinables par enlèvement de copeaux. Leur façonnage d’une manière productive exige du savoir-faire et de l’expérience. Les substrats en métal dur (carbure), les revêtements et les géométries des arêtes de coupe utilisés sont adaptés à chaque cas d’application.  

Tourbillonnage JET, des atouts récompensés

L’outil de tourbillonnage JET, développé par Horn en collaboration avec l’entreprise W&F Werkzeugtechnik, innove sur le marché, avec un refroidissement direct des arêtes de coupe et offre, par conséquent, un allongement de la durée d’utilisation.  Grâce à la stabilité du groupe de tourbillonnage, le système offre une meilleure qualité de finition de surface. Du fait de l’interaction de la portée conique et plate sur l’interface W&F brevetée, la tête de tourbillonnage atteint une haute précision de changement. Son remplacement nécessite moins d’une minute, avec la manipulation de seulement trois vis. 

L’interface présente un battement radial et axial de 0,003 mm. La vitesse de rotation maximale avoisine 8 000 tr/min. Les têtes de tourbillonnage sont disponibles avec des plaquettes à trois arêtes de coupe de type S302 ou à deux arêtes de coupe de type 271. Les diamètres du cercle de coupe existent en 6 mm, 9 mm et 12 mm. Les interfaces servant à adapter le groupe de tourbillonnage sont livrables pour équiper tous les tours usuels à poupée mobile.

Tourbillonnage à haute vitesse = haute productivité

Un autre nouveau procédé de Horn consiste dans le tourbillonnage à grande vitesse « High-Speed » (HS). Cette technologie augmente nettement la productivité de l’usinage, les opérations de tournage et de tourbillonnage se déroulant en parallèle. La vitesse de rotation est si élevée qu’un processus de tournage peut être réalisé avant le tourbillonnage. L’outil de tournage placé devant le tourbillonneur réduit le volume de matériau qui, sinon, devrait être enlevé par le tourbillonneur. Cela permet de plus longues durées d’utilisation et aboutit à des surfaces présentant une meilleure qualité de finition. Les têtes de tourbillonnage ressemblent aux tourbillonneurs classiques. Seules les plaquettes de coupe se différencient par leur géométrie. La fabrication de filetages simples et multiples n’est réalisable qu’avec un insert de coupe.  

D’autres techniques de tourbillonnage

Horn a conçu le système de tourbillonnage modulaire dans le but de remplacer plus rapidement la tête de tourbillonnage et les plaquettes de coupe hors de la machine. Grâce à la précision de l’interface, la tête de tourbillonnage n’a plus besoin d’être réajustée après avoir été retirée de la machine. De plus, le tourbillonneur est adaptable à différentes interfaces à l’aide de bagues intermédiaires. Le turbo-tourbillonnage Horn assure une haute productivité. La répartition de l’enlèvement de matière, effectué par l’ébauche et la finition, permet de soulager les plaquettes de coupe du tourbillonneur. 

EQUIP PROD • N°133 Février 2022