La collaboration entre MAPAL et bavius technologieren vise à optimiser l’usinage de composants structuraux de grande taille pour l’industrie aérospatiale en associant des outils de fraisage à haut volume à une technologie de broche haute performance. Cette intégration est conçue pour répondre aux exigences spécifiques des alliages aluminium-lithium et des pièces à parois minces, où le maintien de la stabilité dimensionnelle à haute vitesse est crucial pour l’efficacité de la production.
Intégration de l’outillage et de la dynamique machine :
L’obtention de taux d’enlèvement de matière (MRR) élevés dans la fabrication aérospatiale requiert une interaction équilibrée entre l’outil de coupe, la broche et la cinématique de la machine. Lors du salon « Aerospace Solutions », qui s’est tenu les 5 et 6 novembre 2024 à Baiersbronn, en Allemagne, les entreprises ont démontré le fonctionnement de fraises spécialisées au sein d’une chaîne d’approvisionnement numérique haute performance. En utilisant le centre d’usinage horizontal bavius HBZ Aero 2810, doté d’une vitesse de broche de 30 000 tr/min et d’une puissance allant jusqu’à 150 kW, le partenariat a démontré les limites techniques de l’usinage de l’aluminium.
L’un des principaux défis du fraisage de structures aérospatiales réside dans le procédé d’usinage par enlèvement de matière, qui consiste à retirer jusqu’à 95 % de la matière brute pour créer des cadres et des nervures légers et à haute résistance. Les outils MAPAL Mega-Alu-Mill et OptiMill-Alu-Wave sont conçus pour supporter ces forces centrifuges élevées. Ces outils utilisent des nuances d’équilibrage spécifiques et des arêtes de coupe dentelées afin de réduire les vibrations, ce qui influe directement sur la finition de surface et la durée de vie de la broche de la machine.
Performances techniques et stabilité du processus :
l’efficacité de ces solutions d’usinage est mesurée par le volume de copeaux évacués par minute sans compromettre l’intégrité structurelle du composant. Pour atteindre un taux d’enlèvement de matière (MRR) supérieur à 10 litres par minute, l’outillage doit maintenir un angle d’engagement constant et une épaisseur de copeaux optimale. MAPAL utilise des faces de coupe polies sur ses outils en carbure monobloc et à plaquettes PCD afin d’éviter l’adhérence de l’aluminium (arête rapportée), un mode de défaillance courant lors de l’usinage à grande vitesse des métaux non ferreux.
Dans les applications techniques telles que la production de longerons d’aile ou de sections de fuselage de grande taille, la précision de l’outil détermine l’épaisseur finale de la pièce. L’utilisation de la plateforme horizontale Bavius permet une évacuation efficace des copeaux, évitant ainsi leur « recoupe », source potentielle de défauts de surface et de dilatation thermique. En maintenant une température stable grâce à un système de refroidissement à haut débit ou à une lubrification minimale (MQL), le système garantit que les principes de traçabilité et de répétabilité des processus propres à l’écosystème automobile sont appliqués aux normes de qualité aérospatiales.
Positionnement stratégique dans l’industrie
Cette coopération technique vise à fournir aux équipementiers aéronautiques et à leurs fournisseurs de rang 1 une chaîne de processus validée. Au lieu de s’approvisionner séparément en outils et machines, le partenariat propose une configuration préétablie où les géométries des outils sont spécifiquement adaptées aux courbes couple-puissance des broches bavius. Ceci réduit le temps de mise en service des nouvelles lignes de production et garantit le respect des limites mécaniques des alliages d’aluminium en toute sécurité.
Selon les représentants techniques de MAPAL, l’objectif est d’offrir aux clients une solution complète couvrant l’ensemble du processus, de l’interface initiale avec la broche à l’inspection finale des surfaces. Cette approche systémique garantit que les fréquences de vibration générées lors de la coupe à grande vitesse n’interfèrent pas avec les harmoniques du moteur linéaire de la machine, préservant ainsi les tolérances strictes requises pour les composants critiques du secteur aéronautique.
Communiqué de presse MAPAL
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