L’art de pousser à la roue

Depuis 2015, le partenariat est scellé entre Dugar + Schuster et Horn. Toutes les machines du constructeur sont proposées munies d’outils Horn comme équipement initial. Les outils Horn servent également à la présentation des machines. « Les outils sont très performants et spécialement adaptés à l’usinage de l’aluminium », relate le gérant Frank Schuster. Détail dans cet article.

› Un partenariat étroit : Horst Schuster (fondateur) en entretien avec Frank Schuster (gérant) et le conseiller technique de Horn, Andreas Manfrass

Trois procédés sont systématiquement mis en œuvre pour fabriquer les ébauches de roues en aluminium selon la qualité et la catégorie de prix : le fluo-tournage, le forgeage et la coulée. Tous ces procédés requièrent néanmoins un usinage par enlèvement de copeaux après le façonnage ou la forme originale. C’est le seul moyen permettant de respecter les tolérances exigées de l’alésage du moyeu (entraxe) ainsi que celles du battement axial (de la planéité) et du battement radial (de la concentricité). De plus, l’industrie automobile pose des exigences élevées quant à la qualité de la finition de surface, qui est aussi considérée comme une caractéristique de conception de la roue.

Les ébauches des trois procédés de fabrication présentent différentes propriétés lors de l’enlèvement de copeaux. Les roues fluo-tournées tendent à vibrer du fait des épaisseurs de paroi parfois très faibles de la base de la jante. Afin d’éviter ces vibrations, il convient de régler la répartition de l’enlèvement en fonction de l’ébauche. Les roues forgées ont une tenue à l’enlèvement de copeaux divergeant énormément de celle des roues coulées. Elles tendent à générer de longs copeaux et à présenter une plus grande surépaisseur liée au processus par rapport aux alliages de fonderie. La résistance mécanique des roues forgées est supérieure à celle des roues coulées, ce qui augmente la puissance requise de la machine et pose des exigences accrues à l’arête de coupe de l’outil. Si les roues forgées possèdent encore en plus des parois très minces, l’usinage par enlèvement de copeaux s’avérera alors extrêmement délicat.

› Tournage des rayons au cours d’une coupe interrompue

Les outils ne doivent pas restreindre la machine

« Les performances de la machine ne peuvent être pleinement exploitées qu’en parfaite interaction avec les outils et les moyens de serrage, estime Frank Schuster. Nous nous attendons donc à ce que les outils ne limitent pas la capacité de la machine ». Depuis 2010, Horn met au point des outils dédiés à l’industrie des roues. Les exigences imposées aux plaquettes de coupe sont importantes. De longues durées d’utilisation, une qualité de finition de surface ainsi qu’une précision élevées, telles sont quelques unes des propriétés que les outils doivent attester dans la production en série. Du fait des très longs porte-à-faux lors du tournage de la base de la jante et des rayons, le porte-outil doit présenter une stabilité particulière. Sinon, l’apparition de vibrations provoquera l’usure prématurée du tranchant de l’outil et une mauvaise qualité de la finition de surface. « Pour procéder à l’usinage d’une roue en aluminium en toute sécurité, il faut que ce soit la pièce à usiner qui fixe les limites techniques, et non la machine ou l’outil », précise Horst Schuster.

Les différents alliages d’aluminium nécessitent des matériaux de coupe adaptés à l’enlèvement de copeaux selon un processus d’usinage fiable. Horn recourt au matériau de coupe à base de diamant polycristallin (DPC) pour concevoir ses outils. Les arêtes de coupe en DPC affûtées avec précision parviennent à une haute qualité de finition de surface et préviennent efficacement l’agglutination de copeaux de par le faible coefficient de frottement du diamant. Qui plus est, le DPC se distingue par des durées d’utilisation nettement supérieures à celles du métal dur ou carbure du fait de sa haute résistance à l’abrasion. Le respect des cotes des pièces usinées est ainsi amélioré durant une période plus longue.

EQUIP’PROD  •  N° 106 février 2019