VQXL, la micro fraise au revêtement « Miracle »

  Quand la demande du marché évolue, l’atelier doit s’adapter avec un parc de plus de 30 machines. C’est ainsi que la société Coulot Décolletage est devenue un acteur majeur de la sous-traitance dans l’ouest de la France. Fondée en 1985 par Gabriel Coulot, l’entreprise de Châtellerault (Vienne) s’est développée en valorisant sa culture du décolletage de haute technicité dans une région où les industries technologiques de pointe ont besoin d’un environnement de partenaires sous- traitants souples et rigoureux.

La fabrication de pièces, permettant la réparation du système rachidien, est devenue l’activité dominante de l’atelier labellisé ISO 9001, ISO 13485, référencé FDA et ANVISA. La production d’implants dotés du dispositif de serrage par « vis-étoile » (procédé Torx), ayant doublé en quelques années, a posé le questionnement d’une optimisation économique de cette fabrication particulièrement onéreuse. La qualité du serrage effectué avec une empreinte Torx étant supérieure aux autres systèmes, la demande des donneurs d’ordres a évolué pour atteindre un estimatif pour 2016 de 120 000 unités sur les 200 000 à réaliser en titane et inox. Plus que tout autre système de serrage, l’usinage de cette forme requiert beaucoup de précision et de soins dans son exécution.

Denis Bessière, responsable du secteur Machines de décolletage de petits diamètres et Éric Lavrard, responsable Méthodes ont sensibilisé leur fournisseur Mitsubishi Materials à ces évolutions qui impactent les temps d’usinage et les coûts pièces. « Le doublement des productions avec une empreinte Torx (au détriment de formes plus simples) a mis en évidence un accroissement suffisant du temps moyen d’usinage par vis pour contribuer à la saturation des machines », se souvient Denis Bessière. Contrairement à la réalisation d’une empreinte six pans, exécutée en temps masqué et en parallèle d’autres usinages, la gamme d’usinage des vis étoilées comportait un temps « menant » conséquent pour cette opération complexe.

Une passion commune pour la qualité au meilleur coût

La démarche continue d’amélioration de l’atelier en terme de qualité d’usinage et de rentabilité économique est à l’origine du partenariat avec MMC Metal France, représenté par James Pérochon, responsable régional. Celui-ci témoigne de ces premiers échanges : « En 2009, nous avons résolu des problèmes de stabilité outil concernant une opération de perçage profond en adoptant les micro-forets Mitsubishi Materials ’’Mini-MWS’’ à arrosage central. En confiance pour la qualité et la performance de nos outils, Coulot Décolletage nous a mis à l’épreuve sur d’autres applications auxquelles nous avons apporté des gains sensibles sur les process et la réduction des coûts pièces ». C’était le cas des formes en étoile Torx usinées précédemment avec des fraises Mitsubishi Materials MS à deux dents. Le diamètre de l’outil varie de  0,4mm à  1,2mm en fonction de la taille de l’empreinte à obtenir.

L’intégration récente de broches haute fréquence sur les porte-outils des machines était une opportunité pour revisiter et améliorer la gamme de fabrication des empreintes Torx, le modèle le plus prisé sur le marché. Une consultation des spécialistes outils était organisée. Au bureau des méthodes, on soulignait les limites de conicité et d’état de surface obtenues par la méthode de plongée de la fraise dans la matière. Bien imprégné des difficultés de ce délicat usinage dans le contexte d’une production hebdomadaire pouvant dépasser 5 000 unités, James Pérochon a sollicité ses interlocuteurs, pour valider au plus près les objectifs recherchés au niveau de la gamme de fabrication. Au-delà des gains de productivité, Denis Bessière était aussi intéressé par une meilleure longévité outil favorisant l’adéquation avec les changements hebdomadaires prévus sur les autres postes outils de la machine.

Le revêtement Miracle, pour produire en temps masqué

La nouvelle gamme de fraises et micro-fraises anti-vibration, développée en 2013 par Mitsubishi Materials pour traiter les matières difficiles à usiner, arrivait forte d’une technologie novatrice : un revêtement « Smart miracle » anti-usure et sa surface lissée qui concourt à une acuité durable de l’arête de coupe et augmente la longévité outil. De plus, le modèle VQXL dédié aux usinages fins dispose de 4 dents à partir du 0,4 mm, ce qui est inédit, et particulièrement prometteur pour tirer profit d’une vitesse d’avance qui serait le double d’un outil à deux lèvres. Ces qualités et caractéristiques peu courantes réunies par ­Mitsubishi Materials sur des micro-fraises offrent un potentiel théorique de productivité deux fois supérieur à un outil haut de gamme du marché. Partageant un avis commun, les experts méthodes, usinage et le spécialiste outils ont engagé un essai en production réelle de la fraise VQXL 0,8 mm

Il n’a pas été nécessaire de viser la performance maximale pour satisfaire Éric Lavrard qui recherche avant tout un résultat global sur la qualité, la productivité et un usage pratique dans le quotidien. « L’accroissement des vitesses de coupe et d’avance d’environ 30 à 40 % par tour a été suffisant pour réduire le temps d’usinage. Le fraisage de l’empreinte est dès lors effectué en temps masqué et n’interfère plus sur le taux d’occupation de la machine ». Cet objectif atteint, la qualité du process et la longévité des outils constituaient de nouvelles priorités qui ont obtenu d’excellents résultats. D’une part, Le travail en plongée hélicoïdale de la fraise est amélioré avec un engagement permanent dans la matière sur plusieurs dents. La surface obtenue ne présente aucun défaut d’aspérité. La réduction des efforts sur l’outil assure une parfaite concentricité – deux paramètres qui ont progressé en qualité. D’autre part, au regard de sa capacité d’usinage qui dépasse les 5 000 pièces, le renouvellement de la fraise VQXL Mitsubishi Materials est aujourd’hui synchronisé avec l’ensemble des outils de la machine avec une périodicité hebdomadaire. Sa longévité a permis de supprimer les coûts induits par les 2 ou 3 arrêts machines indispensables dans le cadre du précédent process.

Enfin, avec les bénéfices liés à la réduction du temps de passage des pièces et des arrêts en production, la productivité globale de l’atelier a progressé de façon importante. Les machines sont plus disponibles pour absorber les commandes des clients. De brillant, le succès de la formule imaginée par Éric ­Lavrard avec la complicité de Denis Bessière et James Pérochon méritait d’être total. Après avoir distancé ses challengers, le Responsable Régional MMC Metal France a voulu jouer pleinement la carte du partenariat avec ses clients, prenant en compte les besoins optimisés à satisfaire. Sachant que ses interlocuteurs auraient souhaité un modèle hors standard et pouvant être approvisionné sans délais, il a sollicité l’engagement de MMC Metal France pour assurer le lancement en série économique de cette fraise spéciale de façon à garantir une disponibilité et un prix partenaire.

De nouveaux chantiers d’amélioration de performance sont en cours. Concernant MMC Metal France, le perçage des implants avec les micro-forets MMS à arrosage par le centre vient d’être validé dans l’atelier avec des résultats prometteurs. Investi dans sa mission de sous-traitant au service des professionnels de la distribution de produits médicaux, Coulot Décolletage utilise la recette de la satisfaction client : tous gagnants ! Comme le succès est au rendez-vous, il faudra bientôt pousser les murs.

N° 80 Septembre 2016