TRAMETAL N°199

ISSN 1266 - 8753
REVUE TECHNIQUE DU TRAVAIL DES MÉTAUX
N° 199 • Novembre-Décembre 2018 • 15 €
SPÉCIAL
FORMNEXT
& IMTS

Le Maître de la Stratégie en
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Tronçonnage
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Ce n’est que le début
du commencement
EDITO
par Dominique Dubois
Rédacteur en chef
Nous sommes actuellement dans une incertitude
assez angoissante concernant aussi bien la situation
internationale qui échappe à tout contrôle, que le
réchauffement climatique inquiétant, le développement
durable indispensable, ou le devenir de populations qui
frappent à nos portes alors même que notre natalité
s’effondre.
Cette incertitude n’épargne pas le secteur industriel
manufacturier qui ne sait plus à quel saint se vouer :
entre des normes de plus en plus contraignantes, une
concurrence mondiale toujours plus affutée et des
choix gouvernementaux incohérents en matière énergétique,
de transports, de lutte contre la pollution et
j’en passe, difficile de savoir quoi développer et produire.
L’exemple de la voiture individuelle ou utilitaire
est probant : ni les acheteurs ni les industriels ne savent
plus que choisir et hélas les gouvernements non plus.
Le monde industriel change de plus en plus vite et les
points de repère s’effacent : la fabrication additive a
d’abord été considérée comme un sympathique procédé
industriel d’appoint et une déclinaison du laser
qui pouvait se montrer utile pour certaines applications,
credo martelé par les constructeurs de machines-outils
en place et de nombreux utilisateurs.
La montée en puissance des technologies de fabrication
additive s’est sérieusement accélérée ces derniers
mois et nous avons un peu l’impression de voir la série
« Game of Thrones » transférée à l’univers de l’industrie
manufacturière. En effet les rachats, alliances et partenariats
se multiplient et tout le monde place ses pions.
Bien sûr, le poids économique de la fabrication additive
en regard de la soustractive ne représente que
quelques pour cent mais comme pour le réchauffement
climatique, tout le monde a compris que le monde
industriel aussi a changé.
Les dernières machines du type à jet d’encre comme chez
HP offrent des coûts unitaires largement comparables
au moulage par injection et dans beaucoup de cas
à l’usinage ou la fonderie. La production de masse
en FA est déjà une réalité industrielle dans certaines
entreprises.
Il va falloir concevoir ou reconcevoir différemment en
ajoutant des fonctions à de très nombreux composants
ou assemblages, penser à mettre en place une offre de
formation adaptée, ré-enseigner la métallurgie, repenser
toute la logistique de l’approvisionnement matières
et recyclage, du parachèvement, développer des logiciels
de CFAO et de simulation plus aboutis et aussi
de contrôle en continu, tout cela en ateliers connectés
avec couplage/échange avec les jumeaux numériques
des machines et des pièces.
Nous aurons des ateliers fonctionnant H24 sans opérateurs
ou presque, des productions unitaires avec
une machine isolée ou de masse avec des parcs de
dizaines de machines organisées en lignes complètes
automatisées.
Ceci ne signifie nullement que la coupe et les machinesoutils
que nous connaissons vont disparaître mais
qu’une nouvelle façon de travailler, de concevoir, de
livrer avec des délais très courts va se faire une place
importante dans le panel des process de mise en fabrication.
Nous n’avons encore aucune idée des pièces et objets
qui vont sortir sur le marché dans les années à venir
grâce à la FA. Les secteurs du bâtiment, du luxe, de la
décoration, de la mode, des loisirs vont être impactés
tandis que ceux des matériels médicaux, de l’aérospatial/
aéronautique, de la défense et bien sûr des
transports au sens large le sont déjà.
L’auteur de ces lignes a connu les débuts de la
commande numérique qui ont été laborieux et voit
maintenant la vague de la FA arriver : voila deux
exemples de ruptures technologiques passée et future
passionnantes à vivre. •
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 3

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N° 199 • Novembre-Décembre 2018
3 EDITO
Ce n’est que le début du commencement
6 & 13 FABRICATION ADDITIVE
6 & 7 Les actus de l’additif
8 à 11 Une installation de pointe
12 & 13 MESSER présente des solutions gaz innovantes
SOMMAIRE
14 à 27 SALONS
14 à 20 IMTS édition 2018 : U.S.A. is back
22 à 27 FORMNEXT 2018 : Effervescent
28 à 41 TEMOIGNAGES
28 à 32 La nouvelle donne ?
34 à 36 Un système audio unique et haut de gamme imprimé
en 3D
38 & 39 L'usinage ECM au service de l'e-mobilité
40 & 41 24 V dans l'automatisation de l'assemblage
42 & 43 LUBRIFIANTS
Comprendre la micro-lubrification pour en tirer avantage
44 à 49 MESURES ET CONTROLE
44 & 45 Standardiser les particularités
46 & 47 Heidenhain se forge un succès
48 & 49 Mesure sans opérateur
50 INDEX
Répertoire des annonceurs & liste des sociétés citées
Revue technique
du travail des Métaux, Outils
de coupe, Machine-outils,
Contrôles, Equipements
et Environnements.
Publié par Cimax - 12 place G. Pompidou - 93167 Noisy le Grand CEDEX • Tél. : 01 45 92 96 96 •
Fax : 01 49 32 10 74 • Directrice de la publication : Anne-Caroline Prévot-Leygonie • Numéro
paritaire : CPPAP : 0419 T 88342 • Rédaction : Dominique Dubois - d.dubois.trametal@gmail.com -
82 bd Héloïse - 95100 Argenteuil • Publicité : Sébastien Guénée - s.guenee@groupe-cimax.fr - Tél. :
01 45 92 99 96 • Abonnement : Ana Dos Santos - a.dossantos@cimaxonline.fr - Tél. : 01 45 92 98 98 -
Fax : 01 49 32 10 74 • Tarifs (7 numéros + 1 hors série) : France : 125 € - Etranger : 200 €
(7 numéros + 1 hors série) • Maquette : Chloë Fages • Flashage et impression : Corlet Imprimerie -
14110 Condé-en-Normandie • Dépôt légal à parution • Encart abonnement • Crédit couverture :
Dominique Dubois.
Tous droits de reproduction réservés pour tous les pays. Copyright © CIMAX 2009. Toute reproduction ou représentation intégrale ou partielle par quelque
procédé que ce soit, des pages publiées dans la présente publication (ou le présent ouvrage), fait sans l’autorisation de l’éditeur est illicite et constitue une
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incorporées (lois du 11 mars 1957 – art. 40 et 41 Du code pénal art.425). La Revue dégage toute responsabilité quant aux données, informations et
analyses publiées qui sont toujours basées sur des références établies ou des documents contrôlables.
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 5

FABRICATION ADDITIVE
Les actus de l’additif
par Dominique Dubois
d.dubois.trametal@gmail.com
L’impression 3D métal arrive au CETIM.
Le Cetim étoffe ses moyens en fabrication additive
avec une machine inédite ! En vertu d’un accord d’exclusivité
signé avec le constructeur suédois Digital
Metal, le Centre s’apprête à accueillir son imprimante
3D métal. Une nouvelle opportunité de découvrir les
atouts de ce procédé alternatif à la fusion laser sur lit
de poudre pour la fabrication de petites pièces complexes,
à l'unité jusqu'en moyenne série (quelques
milliers de pièces) et dans différents métaux (aciers,
inox, Inconel, couvre, titane…). La technologie Metal
Binder Jetting fait donc l'objet d'un focus particulier
au Cetim. Il s’agit justement d’une technologie qui
est mise à l’honneur cette année notamment chez
HP pour une plus grande productivité.
cinq fois moindre que celui des machines employant
la fusion laser. Cette nouvelle machine doit permettre
de le confirmer et d’explorer son potentiel d’évolution
au travers d’études de faisabilités et d’autres prestations
proposées aux entreprises.
Projet de recherche MATRICE
BECKHOFF AUTOMATION a fourni toute la chaîne de
commande et la motorisation du projet de fabrication
additive de l'Institut des Mines Télécom de Douai :
« La modularité de Beckhoff permet de faire croître la
machine en ajoutant de nouveaux ensembles au fur
et à mesure des besoins ».
La fabrication selon ce procédé se déroule en deux
phases. La première consiste à la mise en forme de
la pièce par superposition de couches de poudres
agglomérées par un liant organique.
La pièce dite « à vert » est ensuite consolidée et
densifiée dans un four de frittage afin d'obtenir un
composant métallique fonctionnel. Ses avantages ?
Elle autorise l'empilage de pièces dans le volume
de travail et présente un coût de fabrication deux à
L’Institut Mines Télécom (IMT) de Lille – Douai a pour
but principal d’aider les industriels aux termes de partenariats
qui peuvent concerner pratiquement tous
les secteurs et les domaines d’activité. Avec le projet
Matrice, c’est le BTP qui entre dans la 4 e révolution
industrielle avec à la clé, un profond remaniement de
la diversité architecturale des bâtiments de demain.
Le projet de recherche Matrice questionne l’ensemble
des enjeux relatifs à la fabrication additive – aussi
appelée impression 3D – appliquée au bâtiment. Il est
porté par l’Institut Mines Télécom (IMT Lille-Douai)
6 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

et l’Ecole Nationale Supérieure d’Architecture et de
Paysage de Lille (ENSAPL).
Ainsi, des laboratoires de recherches aux compétences
diversifiées mènent une réflexion globale et
transdisciplinaire. Ce projet exploratoire est financé
par la Région Haut-de-France et le Fonds européen
de développement régional (Feder), ce dernier ayant
pour vocation de renforcer la cohésion économique
et sociale dans l’Union européenne en corrigeant les
déséquilibres entre ses régions.
Fabrication de prototypes rapides : les
roues dentées IGUS imprimées en 3D et
résistantes à l'usure
Pas pour Easelink, qui a fait preuve d'habileté pour la
fabrication des composants. En effet, les roues dentées
du mécanisme des prototypes de connecteur
viennent du service impression 3D Igus.
Des roues dentées vite configurées en ligne
Le service impression 3D Igus offre un configurateur
en ligne qui permet de concevoir une roue dentée en
quelques secondes. Il suffit au technicien de déterminer
le module souhaité, le nombre de dents et la
transmission du couple. Le configurateur génère un
modèle 3D de la roue dentée qui servira pour l'impression
3D. Des centaines de variantes de roues dentées
simples et doubles peuvent ainsi être réalisées sans
logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO).
FABRICATION ADDITIVE
L'entreprise EASELINK mise sur les roues dentées
vite configurées et résistantes à l'usure fournies par le
service impression 3D Igus. Délais et coûts non maîtrisés
lors de la fabrication de prototypes peuvent vite
s'avérer critiques pour la santé économique d'une
start-up.
C'est la raison pour laquelle l'entreprise high-tech
Easelink de Graz, en Autriche, mise sur le service
impression 3D du spécialiste des plastiques en mouvement
Igus. Avec celui-ci, les composants tels que
les roues dentées peuvent être configurés en ligne,
imprimés à un coût raisonnable et expédiés en l'espace
de 24/48 heures. Les composants en question
sont réalisés en polymères hautes performances optimisés
en termes d'usure et de frottement.
L'électromobilité n'a pas encore vraiment percé. Que
l'infrastructure de chargement en soit encore à ses
balbutiements l'explique en partie. Nombreux sont
les automobilistes à trouver les possibilités de ravitaillement
insuffisantes. Easelink s'est donné pour but
d'y remédier.
L'entreprise de Graz a mis au point le « chargement
à matrice », un système de chargement comportant
deux composants. Une plaque de chargement raccordée
au réseau électrique est installée sur la place
de stationnement.
Sous la voiture électrique se trouve un connecteur
qui descend au niveau de la plaque de chargement
lors du stationnement. Le passage du courant commence
automatiquement sans que le conducteur ait
à connecter le moindre câble, comme sur le chargement
inductif, à ceci près que la performance de
chargement est jusqu'à dix fois plus élevée et que
le passage du courant se fait avec un rendement de
99 %.
Lors de la mise au point, les ingénieurs d'étude
doivent procéder lentement par prototypes avant de
parvenir au composant prêt pour la série. Toute perte
de contrôle sur les coûts et les délais lors de cette
phase risque de devenir critique pour une start-up.
Des imprimantes industrielles fabriquent les roues
dentées en frittage sélectif par laser. Celles-ci sont
prêtes à expédier en 24 à 72 heures seulement.
« Flexibilité élevée et délais de livraison courts sont
deux facteurs décisifs pour la réalisation d'un prototype
», rapporte Hermann Stockinger, le fondateur
d'Easelink. « Ce sont ces deux qualités que nous
apprécions chez Igus, avec un configurateur en ligne
qui offre la possibilité de choisir rapidement des roues
dentées en une multitude de variantes et de les faire
imprimer. » Igus imprime les pièces choisies en iglidur
16. Ce polymère hautes performances résiste à
des températures ambiantes comprises entre -40 et
+80 degrés Celsius, à la compression jusqu'à 44 MPa
ainsi qu'à l'usure.
Les ingénieurs Igus ont démontré que ce matériau
est nettement plus robuste que le polyoxyméthylène
(POM) classique lors de tests en laboratoire. Des
roues dentées y étaient en rotation à 12 tours par
minute à une charge de 5 Nm. Résultat : la roue dentée
imprimée en 3D à partir d'iglidur I6 était encore en
pleine capacité de fonctionnement après un million
de cycles, son usure à peine notable. Il en allait tout
autrement de la roue dentée fraisée à partir de POM.
Elle était usée au bout de 321.000 cycles et se cassait
au bout de 621.000. •
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 7

FABRICATION ADDITIVE
Une installation de pointe
par Dominique Dubois
d.dubois.trametal@gmail.com
L'École Normale Supérieure Paris-Saclay,
officiellement École Normale Supérieure
de Cachan, aussi appelée « ENS Cachan »
ou « Normale Sup' Cachan » et, à l'origine,
École Normale Supérieure de l'Enseignement
Technique (ENSET), est une
grande école française faisant partie du
réseau des écoles normales supérieures.
Ses élèves et anciens élèves sont appelés
« normaliens ». L'ENS Paris-Saclay
est l'un des acteurs à l'origine du cluster
technologique Paris-Saclay, et également
l'un des membres fondateurs de l'Université
Paris-Saclay.
Son déménagement de Cachan au plateau
de Saclay, originellement prévu en
2017, est reporté à 2019.
Ce petit rappel car dans le monde industriel, cet
important établissement est moins connu que
d’autres grandes écoles d’ingénieurs. Pourtant L'ENS
Paris-Saclay qui forme des élèves se destinant à la
recherche scientifique fondamentale ou appliquée, à
l'enseignement universitaire et dans les classes préparatoires
aux grandes écoles et, plus généralement,
au service des administrations de l'État et des collectivités
territoriales, de leurs établissements publics
ou des entreprises, est aussi un vivier de chercheurs,
d’ingénieurs et de doctorants travaillant sur des projets
industriels bien concrets. Il suffit de visiter ses
installations techniques pour s’en convaincre.
Avec une telle recrue, le projet Paris Saclay se renforce
considérablement dans les technologies industrielles
d’avenir.
À la rentrée 2016, l'ENS Cachan, qui est une école
normale distincte de celle de la rue d’Ulm, Normale
Sup, adopte le nom de marque « d'École Normale
Supérieure Paris-Saclay », en attendant le changement
de son nom officiel qui devrait intervenir en
même temps que son déménagement sur le campus
de Gif-sur-Yvette, en 2019. Inscrite dans la tradition
d’excellence des écoles normales supérieures, l’ENS
Paris-Saclay offre une formation culturelle et scientifique
de très haut niveau.
Les 3 instituts fédératifs de recherche, chacun dans
leurs domaines scientifiques, interagissent avec les
14 laboratoires de recherche et les 12 départements
d'enseignement pour offrir à chacun la possibilité de
construire son parcours et d'exprimer ses talents. La
singularité de l’École Normale supérieure de Paris-
Saclay est de rassembler des disciplines qu’aucun
autre établissement d’enseignement supérieur ne
rassemble de cette manière et à ce niveau : des
sciences fondamentales (mathématiques, informatique,
physique, chimie, biologie), des sciences
humaines et sociales (économie, gestion, sociologie,
histoire, langues, didactique), des sciences pour
l’ingénieur (génie civil, génie mécanique, productique,
électrotechnique et automatisme), le design.
Cursus universitaire
Le cursus comprend communément la préparation
de la licence, puis, en deux ans, du master et/ou une
préparation à l'agrégation ou du doctorat pendant les
48 mois rémunérés de scolarité à l'ENS Paris-Saclay.
La poursuite des études par un doctorat est fortement
encouragée par l'école. Il y a beaucoup de
thèses Siffre à l’ENS avec la présence d’industriels.
L’ENS est aussi un incubateur de start-up.
8 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

Paris-Saclay
Paris-Saclay est un pôle scientifique et technologique
(cluster) en cours d'aménagement à vingt kilomètres
au sud de Paris, sur une zone couvrant 27 communes
des départements de l'Essonne et des Yvelines. Sa
construction, lancée en 2006, doit durer quinze à
vingt ans pour permettre de regrouper à terme entre
20 et 25 % de la recherche scientifique française. Le
projet Paris-Saclay vise à regrouper organismes de
recherche, grandes écoles, universités et entreprises
privées afin de créer un pôle d'excellence scientifique
et technique de dimension internationale, comparable
à la Silicon Valley ou à la région de Cambridge.
Le projet AddUp
Dans le contexte d’un tel établissement, la mise à disposition
d’une unité complète de fabrication additive
par impression directe laser semble logique et permettra
aux étudiants et doctorants de disposer d’un
outil quasi unique dans les universités françaises.
Pourquoi AddUp?
AddUp est quant à elle issue du rapprochement
entre les groupes FIVES et MICHELIN qui ont créé
en 2016 la joint venture dans le but de développer la
fabrication additive métal en France. AddUp utilise la
technologie de fusion sur lit de poudre déjà maîtrisée
par Michelin depuis plus de 10 ans.
FABRICATION ADDITIVE
On rencontre ce procédé additif dans la majorité des
applications industrielles, car c’est celui qui permet
la meilleure précision géométrique à ce jour.
La future implantation de l’ENS sur le plateau de Saclay.
Le LURPA dispose déjà d’ateliers complets et bien équipés.
Les premières implantations d'organismes de
recherche datent de l'après-guerre. Plusieurs projets
ont été lancés pour poursuivre le développement
du site : la construction de trois ZAC, deux
sur le territoire de la communauté d'agglomération
Paris-Saclay, autour de l’École polytechnique et
de CentraleSupélec, et une à Versailles-Satory ; la
construction de la ligne 18 du métro de Paris ; et la
constitution de l'Université Paris-Saclay.
Plusieurs grandes écoles, dont AgroParisTech, l'ENS
Paris-Saclay, Télécom ParisTech et l'ESTACA doivent
compléter le campus en déménageant sur le plateau
de Saclay à l'horizon 2019.
Bien entendu, comme souvent en France, les infrastructures
de transport promises suivront mais avec
5 à 10 ans de retard ce qui bridera la réussite de ce
projet multiforme, certainement un des plus ambitieux
depuis des dizaines d’années dans l’Hexagone
et remis en cause par aucun gouvernement, bien au
contraire.
Le projet Paris-Saclay représente plus de
1 300 000 m² de locaux d’enseignement, de bureaux,
de logements à construire d’ici 2020 sur un territoire
de 7 700 hectares.
En rachetant BeAM, AddUp élargit sa gamme de solutions
d’impression 3D métalliques complémentaires
avec la technologie DED (Directed Energy Deposition)
qui permet entre autres, d’accéder au marché spécifique
de la réparation de pièces et de produire des
pièces beaucoup plus grandes (mais moins précises).
Ce qui fait la différence sur un marché où l’on peut
rencontrer des imprimantes de bureau, des engins
prototypes prometteurs et quelques machines professionnelles,
c’est justement que les machines
d’AddUp sont depuis l’origine des produits industriels.
Les acteurs du marchés comparables sont
moins d’une demi-douzaine dans le monde, à ceci
près qu’AddUp est bien français.
La Form Up 350 dans sa version solo.
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 9

FABRICATION ADDITIVE
La première machine FormUp ® 350 conçue par
AddUp, est un véritable concentré de savoir-faire
entre les groupes Fives et Michelin, issue du premier
grand succès mondial de Michelin en fabrication
additive qui produit environ un million de pièces
métallique par an pour la fabrication de ses moules
de pneumatiques.
AddUp, au travers de la FormUp ® 350, maîtrise la
répétabilité de la qualité des pièces en impression 3D
indispensable pour une production de masse. Mais la
FormUp ® 350 en elle-même n’explique pas le choix
de l’ENS.
Au total les précautions sont du même ordre que
pour entrer dans une chambre d’hôpital stérile. L’idée
d’avoir tout rassemblé dans des modules transportables
indépendants des bâtiments est très intéressante
pour les industriels qui n’ont plus besoin de
concevoir des bâtiments spéciaux et des enceintes
surveillées, pressurisées et bardées de détecteurs.
AddUp propose une solution industrielle complète
avec tout l’environnement intégré à la fois pour la
sécurité et le confort des opérateurs mais aussi la
préparation et la finition des pièces imprimées. A ce
stade, il n’y a quasiment plus de concurrence.
AddUp FlexCare System est une solution à atmosphère
contrôlée, flexible et facilement transportable,
pour protéger les opérateurs et les bâtiments environnants
des risques liés à l’utilisation industrielle
des machines de fabrication additive métallique.
AddUp FlexCare System est une solution brevetée
par AddUp qui permet progressivement de passer
à la phase industrielle en s’adaptant au nombre de
machines, tout en respectant les exigences et standards
HSE (Hygiène, Sécurité, Environnement). Cette
solution transportable permet de produire au plus
proche du besoin et d’être déménagée sans remettre
en cause l’investissement financier initial
Pénétrer dans l’enceinte du Flexcare demande des
précautions dont le port de combinaisons. Il est heureusement
possible d’observer depuis l’extérieur.
Mais la machine et son environnement ne sont pas
tout. Les étudiants et chercheurs qui vont s’en servir
doivent aussi et surtout apprendre à penser et concevoir
« additif » et préparer leur mise en production en
tenant compte des spécificités de la fusion laser sur
lit de poudres.
AddUp Manager est la solution logicielle développée
par AddUp pour exploiter la fabrication additive
de pièces en métal. Elle permet d’importer des fichiers
3D et assure la liaison avec le pilote d’impression de
chaque machine.
Le système Flexcare installé provisoirement dans les
sous-sols du Lurpa en attendant son transfert à Saclay.
L’équipement en inox à gauche reçoit les pièces à délianter
et nettoyer.
Voici justement ce que le principe du Flexcare permet d’éviter:
des opératrices insuffisamment équipées autour d’une
machine et dans une pièce dédiée, lourde à installer. Garantir
des séries précises et répétables demande de respecter
toute une chaîne d’excellence depuis les poudres jusqu’aux
vêtements des opérateurs.
Au premier regard l’installation conteneurisée d’un
blanc immaculé visible dans les sous-sols de l’ENS a
tout du laboratoire mobile pour maladies infectieuses
ou du module d’essai spatial. Aucune poudre ne doit
pouvoir mettre en danger les opérateurs ou les autres
étudiants et l’enceinte de travail permet de garantir
que les poudres restent sèches et propres, condition
impérative pour une répétabilité de la qualité
industrielle.
10 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

Voici un Flexcare en coupe: les opérateurs entrent par la gauche,
s’équipent et rentrent ensuite dans l’enceinte de travail.
Outre une interface ergonomique dédiée aux préparateurs,
techniciens méthodes et spécialistes procédé,
elle propose différentes stratégies de production et
permet de choisir un positionnement optimal des
pièces sur le plateau de fabrication. En sortie, AddUp
Manager génère un fichier de fabrication exploitable
par la machine.
Un Flexcare System complet se compose de plusieurs
modules en containers.
Bien entendu, il reste beaucoup à apprendre sur la
fabrication industrielle par ce procédé (contraintes
thermiques à gérer, interaction avec la tenue en
fatigue, gestion des porosités, des états de surface,
influence de l’hygrométrie, de la forme et de la taille
des grains de poudre, optimisation de la source laser
et de la gestion du faisceau, etc).
Les équipes du fabricant laissent leur produit ouvert
pour pouvoir intégrer des mises à jour ou tout changement
d’un module de l’ensemble qui reste donc largement
évolutif. Le logiciel, notamment est très souple
et aisément reparamétrable, ce qui est idéal pour des
travaux de recherche.
Une simulation permet de bien visualiser les opérations.
Les surépaisseurs de parachèvement sont paramétrables
et chaque couche est prise en photo ou filmée
pour la traçabilité. La machine dispose d’un ou de deux
faisceaux lasers sur une source fibrée de 500 W et la
possibilité choisie par l’ENS d’un plateau réducteur
de 100 mm pour économiser sur les poudres. En travaillant
en synergie avec ses laboratoires, notamment
disposant de moyens d’analyse des matériaux poussés
ou de tomographes, L’ENS compte mener à bien des
recherches métallurgiques, d’autant que son partenariat
avec l’ONERA lui donne accès à toutes les qualités et
formulations souhaitées. Des travaux sur le parachèvement
sont aussi prévus. L’atelier d’usinage est équipé
en machines de HAAS Automation et peut être relié
à l’unité AddUp pour préparer des travaux de finition.
L’ENS Paris Saclay et son laboratoire LURPA ont
frappé un grand coup en acquérant un tel équipement
projetant ses étudiants dans un secteur d’avenir de la
fabrication industrielle et le partenariat avec les équipes
d’AddUp ne manquera pas d’intérêt aussi pour notre
fabricant hexagonal. •
FABRICATION ADDITIVE
Gain de temps au montage
E4.1L : le guidage de l‘énergie en toute facilité ... nouveau mécanisme d‘ouverture pour un gain de temps de 80% au confectionnement
80% de temps de montage et de confectionnement en
moins*. E4.1L, la chaîne porte-câbles confectionnée le
plus rapidement. Nouveaux séparateurs et nouveaux
éléments serre-câbles pour un montage ultra rapide
et un soulagement des efforts de traction sur plusieurs
niveaux de câbles. igus.fr/E4.1L
*mesuré dans l‘usine de confectionnement igus ®
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TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 11

FABRICATION ADDITIVE
MESSER présente des solutions
gaz innovantes
par Dominique Dubois
d.dubois.trametal@gmail.com
MESSER France, première filiale européenne
du groupe MESSER, la plus
grande entreprise de gaz industriels
dirigée par son propriétaire, présente
différentes solutions s’adressant à des
secteurs industriels en pointe.
- Découpe laser : par ses niveaux d’impuretés
contrôlés, la gamme Lasline apporte le meilleur
rendement au laser de découpe. Des mélanges
spécifiques sont disponibles pour la découpe laser
à CO 2
et laser fibre.
Messer France offre ses solutions gaz au service du
soudage, de la découpe et de la fabrication additive
par laser ainsi que d’autres procédés. Pour répondre
aux besoins de performance et aux exigences de
qualité, Messer a développé des gammes de gaz
complètes et spécifiques, regroupant des gaz purs
et des mélanges de gaz, adaptés aux différents procédés
de cette filière :
- Soudage laser : la gamme Lasline permet d’obtenir
les meilleurs résultats pour cette application, en
particulier par l’adjonction d’hélium, qui réduit sensiblement
la taille du plasma induit tout en contribuant
à augmenter la vitesse de soudage.
Fabrication additive d’une pièce.
Gamme des gaz Addline.
- Fabrication additive par laser : nouvellement
développée par Messer, la gamme Addline
regroupe les gaz spécifiques pour le rechargement
et l’impression +3D des métaux. Plus que des
molécules, Messer France offre à ses clients un
accompagnement en région, grâce à des équipes
présentes sur tout le territoire, de la conception
jusqu'à la réalisation finale du projet, en passant
par des essais et des formations a la manipulation
des gaz.
Différents gaz sont utilisés dans le procédé de
fabrication additive. En font partie les gaz protecteurs
et inertes, les gaz vecteurs et les gaz destinés
au refroidissement des composants assemblés. Le
gaz nécessaire et le degré de pureté dépendent
de la méthode utilisée et de la matière brute.
Messer présente sa nouvelle gamme de produits
« Addline », conçue spécialement pour ses clients.
12 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

Nettoyage cryogénique de moules.
L’extraction par CO 2
supercritique au
service de la chimie durable
Messer France, fournisseur de dioxyde de carbone
met l’accent sur les dernières avancées technologiques
et scientifiques pour la mise en œuvre des
fluides supercritiques.
Cosmétique, pharmacie, agro-alimentaire, viti-viniculture,
chimie fine ou encore matériaux. Tous ces
secteurs partagent un objectif : améliorer leurs procédés
tout en minimisant leur impact environnemental.
Ceci passe notamment par l’utilisation de technologies
plus propres et accessibles d’un point de vue
financier, alliant qualité, efficacité et rentabilité.
Au travers de l’extraction par CO 2
supercritique,
Messer France accompagne au quotidien les acteurs
de ces différentes filières qui se sont engagés sur
cette voie. Au-delà de 31°C et de 74 bar, le CO 2
atteint l’état supercritique, 4 e état de la matière entre
liquide et gazeux. Il agit alors comme un solvant à
« géométrie variable » et permet d’extraire différents
constituants. Cette méthode remplace l’utilisation de
solvants tels que l’hexane.
Du CO 2
vert comme solvant
Plus que des molécules, Messer France offre des
gages de qualité à ses clients pour répondre au
mieux à leurs besoins. Messer est ainsi certifiée
ISO 9001 pour l’ensemble de son activité de récupération
et de distribution de CO 2
. A cela s’ajoute
les certifications FSSC 22000 et CEP (Certificat de
Conformité à la Pharmacopée Européenne) pour
certaines sources, permettant de proposer un gaz
de qualité alimentaire et pharmaceutique.
Messer et les composites
Le groupe a développé des solutions spécifiques pour
répondre à la demande croissante de matériaux
composites dans la filière aéronautique. Elles permettent
d’optimiser les procédés de cette filière et
de réduire leur impact sur l’environnement, depuis
la fabrication des pièces composites jusqu’à leur
recyclage :
- Pressurisation azote des autoclaves de
cuisson : solution plus économique et sécurisée
qu’une solution à air comprimé, elle permet
notamment d’optimiser l’alimentation en azote
d’autoclaves de toute dimension dans lesquels
sont traitées les pièces composites.
- Inertage : solution idéale pour le stockage ou
le transfert de produits solides pulvérulents ou de
liquides dangereux (inflammables…), elle consiste
à substituer une atmosphère d’air (présence d’oxygène)
par un gaz inerte.
- Nettoyage cryogénique : solution économique,
écologique et très performante qui permet un nettoyage
efficace et rapide des pièces, tout en respectant
l’intégrité des surfaces nettoyées.
Nettoyage cryogénique crédit Asco.
FABRICATION ADDITIVE
Le CO 2
commercialisé par Messer est un produit de
récupération : c’est un co-produit fatal fabriqué par
les industries chimiques. Messer le capte de ces
rejets industriels concentrés (sourcing le plus diversifié
avec 5 types de source), puis le purifie, le liquéfie,
le contrôle et l’analyse. Il connaît alors une seconde
vie en étant utilisé comme un solvant.
Nettoyage cryogénique de pistons.
- Broyage cryogénique : solution idéale pour le
recyclage des matériaux composites, elle utilise les
frigories de l’azote ou du CO 2
liquide pour fragiliser
les matériaux. •
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 13

SALONS & EVENEMENTS
IMTS édition 2018 : U.S.A. is back
par Dominique Dubois
d.dubois.trametal@gmail.com
Ce grand salon professionnel de la côte est a longtemps été un rendez-vous
mondial majeur, pendant naturel à l’EMO ou au JIMTOF. Suivant le lent déclin de
l’industrie de la machine-outil et celui de l’industrie manufacturière américaine,
ce salon avait fini dans les années 2000 par devenir purement régional, ce qui
reste beaucoup à l’échelle des États-Unis.
Chicago et la région étendue des grands lacs font partie de la rusted belt, zone
largement sinistrée en termes d’emplois depuis les années 80. Une nouvelle
direction, un rigoureux travail et une embellie inespérée sur le secteur industriel
américain ont redonné des couleurs à ces états même si la reprise est loin
d’avoir recréé les emplois disparus. Aujourd’hui la santé et la croissance du secteur
de la fabrication industrielle est forte et l’investissement en robots et machines
outils soutenu. Logiquement, l’IMTS a surfé sur cette reprise et redevient
aujourd’hui un salon international majeur, capital pour bien apprécier ce marché
aussi gigantesque que divers. Visiter l’IMTS c’est une expérience très différente
d’une EMO ou d’un JIMTOF, sans oublier que Chicago est une des villes les plus
intéressantes des USA, la troisième d’ailleurs.
Sans être les plus inventifs ou mettre en place
prioritairement les dernières technologies, nos
amis américains sont très pragmatiques et savent
mieux que quiconque tirer le meilleur parti d’une
idée ou d’une technologie éprouvée et fiabilisée.
Par exemple les centres d’usinage travaillant en
5 axes simultanés les intéressent mais ils n’oublient
pas que le travail en 5 axes ne représente
qu’une fraction des applications et qu’une bonne
machine 3 axes multi-broches palettisée aura une
productivité capable de générer de la marge dans
plus de 80 % des cas. Dans le même ordre d’idée
la fabrication additive métallique est suivie et
développée avec entrain mais ne pèse pas encore
2 % du marché et donc ne justifie pas plus en surface
d’exposition, tout en étant mise en vedette.
L’industrie du futur ou 4.0 est certes omniprésente
dans la plupart des offres de machines
connectées sur les stands et peut constituer l’axe
de visite d’un tel salon au travers des solutions
opérationnelles proposées.
Un salon king size
Le centre d’exposition de Chicago, baptisé en
hommage à Mc Cormick, un géant industriel
du machinisme agricole de la première moitié
du vingtième siècle, est réparti en plusieurs
immenses bâtiments situés en bordure du lac
Michigan. La taille de ce lac relègue celui de
Genève à un bassin pour canards.
14 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

L’organisation est sans faille, les allées permettraient
la circulation de gros véhicules si elles
n’étaient pas revêtues d’une épaisse moquette,
les stands sont largement dimensionnés et les
machines sont plantées dans une moquette de
plusieurs cm d’épaisseur, assez déroutante et
ostentatoire, tranchant avec les habitudes européennes
ou japonaises. Hasard ou trumpisme,
les exposants chinois sont tous parqués dans
une salle périphérique déserte... Si le visiteur voit
des humains « de couleur » sur un stand, c’est
qu’ils viennent d’Europe ou font le ménage...
l’IMTS 2018 en images
SALONS & EVENEMENTS
Quelques chiffres
155 000 m 2 pour 2123 stands et quelques
129 500 visiteurs inscrits. Voilà qui replace cet
événement dans le trio de tête mondial sans
ambiguïté.
Le gouverneur Rauner ne manqua pas de rappeler
dans son discours inaugural que l’état de l’Illinois
était la 17 e économie mondiale et occupait
plus de 600 000 emplois dans le secteur manufacturier
pour 100 milliards de dollars de chiffre
d’affaire.
La HANNOVER MESSE USA et ses 510 exposants,
était hébergée en partenariat avec l’IMTS.
Point fort de cette expo dans l’expo, l’amphithéâtre
des solutions, notamment centré sur
l’IIoT, la production intelligente et les technologies
d’avant-garde.
INDEX proposait son iXworld, un portail en ligne
avec 4 offres de services différentes pour une
seule interface. Notons aussi le FANUC FIELD
system, une plate-forme ouverte capable de collecter
les données en temps réel, reliée sur le
salon à plus de 300 machines de 144 sociétés.
HURCO et GF MACHINING présentaient aussi
des systèmes connectés fonctionnels.
Chicago est une ville immense, de 2,7 millions d’habitants dont le cœur (le
Loop) possède des gratte-ciels anciens et récents qui n’ont rien à envier à
Manhattan. C’est surtout une capitale industrielle.
Les différents bâtiments qui abritent l’International Manufacturing Technology
Show se répartissent autour de la place Mc Cormick.
La fabrication additive monte en
puissance
Pas moins de 51 exposants de ce secteur étaient
regroupés à la place d’honneur avec notamment
HP et EOS qui proposaient des machines dédiées
à la production de masse. La nouvelle HP Metal
Jet annonce un gain de productivité de 50 en
procédé jet tandis que EOS lançait sa M 300-4
system, une machine d’impression multi-lasers à
haute productivité.
Si le marché de l’AM est encore marginal, bien
des visiteurs appartenant à des start-up ou
des petites sociétés, voient dans l’Additive
Manufacturing une solution peu coûteuse pour
développer leurs projets et parvenir à percer. •
HAAS AUTOMATION faisait le plein dès l’ouverture. Le constructeur californien
proposait notamment une machine cinq axes verticale palettisée de plus grande
capacité, le UMC 1000 SS. Mais surtout, Haas présentait Haas Connect, une
application pour connecter et contrôler son parc machines sur un smartphone.
Remarquer la largeur des allées et les stands ouverts sur l’extérieur.
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 15

SALONS & EVENEMENTS
Plusieurs constructeurs communiquaient sur leurs solutions connectées en live :
Ici chez GF Machining, en partenariat avec le Fraunhofer IPT et Ericsson, cette Mill
P500 UD équipée Heidenhain, communique en 5G avec le réseau cellulaire et les
données sont traitées quasiment en temps réel pour l’usinage de cette aube, ce qui
alimente le jumeau numérique de la machine pour effectuer les corrections utiles
pour éliminer vibrations et résonances. Les rebuts qui étaient de 25 % ont quasiment
disparu ce qui a fait économiser 30 millions d’USD à cette usine MTU aéro.
L’enjeu du choix de la norme 5G pour l’industrie 4.0 serait considérable...
Chez DMG MORI aussi des nouveautés mais surtout un stand mettant
en avant CELOS avec des boîtiers optionnels pour créer un réseau de
machines connectées, pouvant appartenir à des générations différentes.
Ce connecteur IoT retrofit est une très bonne idée pour les ateliers
disposant d’un parc machines très disparate.
OKUMA exposait plusieurs nouveautés comme cette MCR ASC II, grande
machine à portique modulaire équipée en option d’une tête laser EX de type
LMD, un puissant tour horizontal LU 7000 EX, son centre cinq axes vertical
D200Z et d’autres machines sur lesquelles nous reviendrons.
Mais chez Okuma toujours, sa Smart Factory en fonctionnement à l’échelle du
stand démontrait que le géant japonais est bien dans la course pour
l’industrie 4.0.
Le constructeur expert YASDA est très connu aux US et ses pièces
de démonstration étonnent toujours autant si on regarde la classe de
précision et d’état de surface de près. Le dispositif de refroidissement
des arêtes à glace sèche DIPS 10 interpellait de nombreux visiteurs. Ce
système projette du CO 2
avec surtout l’avantage d’éviter l’oxydation à
chaud pendant l’usinage, sans aucun résidu : de l’inconel 718 est ainsi
usiné à 600 m/mn.
16 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

Tous les constructeurs chinois n’étaient pas relégués dans une arrière salle comme BEIJING
JINGDIAO qui proposait des tours 5 axes et des centres d’usinages très convaincants.
SALONS & EVENEMENTS
HERMLE exposait notamment un îlot d’usinage robotisé modulaire avec son HS Flex
très abouti appliqué sur son C42U. Son C650 tenait aussi la vedette.
Autre constructeur américain de premier plan, HURCO fêtait avec faste ses
50 ans, justement fier d’une gamme complète et renouvelée.
Aux USA, il existe de très gros importateurs distributeurs qui représentent de grande
marques comme ici TSUGAMI, populaire ici, distribué par METHODS. Notons qu’il y a
pas mal de décolleteurs dans la région des grands lacs, surtout pour de la connectique.
L’attraction Tsugami était le BO125 III, un tour de décolletage équipé d’un laser de
découpe et développé aux USA.
Methods, fondée en 1958 emploie 350 personnes sur tout le territoire américain et
distribue aussi bien YASDA, NAKAMURA TOME, FANUC, NIIGATA, etc.
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 17

SALONS & EVENEMENTS
Autre différence avec les salons de l’ancien monde, les Américains
n’hésitent pas à afficher les prix sur leurs machines et faire des
promotions alléchantes comme ici chez Haas Automation. Notons que
ces deux machines peuvent fonctionner en monophasé ! un tour et un
centre d’usinage vertical pour 983 USD/mois, on peut réfléchir.
INDEX lançait son application IXWorld sur le cloud avec ses 4 premiers
modules, venant compléter le logiciel de machine virtuelle existant. Les deux
nouveautés machine marquantes étaient le G420, un centre de tournage/
fraisage et le MS22 L, un tour multi-broches numérique à haute productivité.
ZOLLER a remporté la mention « honorable » au concours de l’innovation de
l’IMTS avec sa Smart Factory Solution, permettant d’échanger de façon transparente
et fiable entre le banc de préréglage et le parc machines.
MAZAK présentait sa machine hybride de nouvelle génération, la VC 500 A/5X AM.
Ce centre d’usinage équipé d’un laser peut aussi déposer de la matière par fil, ce
qui est un procédé à haut rendement, moins contraignant que la poudre pour une
machine-outil.
KENNAMETAL ne pouvait faire moins que de lancer plusieurs nouveautés marquantes
dont sa nouvelle fraise titane modulaire HARVI ULTRA 8X affichant des performances
étonnantes, présentée ici par Mark Francis, un de ses concepteurs. Citons aussi la
gamme de forets KENTIP FS pour des perçages de précision à haut rendement ou encore
de nouvelles barres anti-vibratoires.
18 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

Les fabricants d’outils chinois se retrouvaient parqués dans une salle déserte.
SALONS & EVENEMENTS
SODICK avait déjà proposé des machines hybrides mais avec l’OPM 350,
c’est un centre d’usinage hybride dépôt laser sur lit de poudre qui était
exposé. Toutes les 10 couches frittées par le laser de 500 W, une passe de
fraisage est prévue pour reprendre les défauts et améliorer précision et
états de surface. A suivre.
HORN attirait de nombreux visiteurs avec des solutions nouvelles comme ses outils
réglables pour le fraisage des rainures. Il s’agit de fraises disques réglables
en largeur. Mais le spécialiste allemand innovait dans d’autres directions dont
nous reparlerons.
GE ADDITIVE exposait sa gamme Concept Laser avec une machine à deux
lasers et surtout des pièces en « conception organique ».
Fort logiquement ISCAR déployait sa nouvelle gamme LOGIQ, très attendue, en insistant
sur sa compatibilité 4.0. Nous y reviendrons aussi.
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 19

SALONS & EVENEMENTS
Le français BEAM était présent avec les pièces de fortes dimensions réalisables
avec son procédé complémentaire pour ADDUP.
3D SYSTEM avait choisi de présenter une ligne complète de déliantage,
nettoyage, parachèvement, revêtement, traitement thermique pour entourer
une de ses machines.
Tout comme DESKTOP METAL avec des machines de production, toujours par frittage
laser sur lit de poudre.
ADD UP était bien sûr présent.
HEWLETT PACKARD, faisant le buzz sur le salon avec sa nouvelle gamme « metal ».
20 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

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TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 21
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SALONS & EVENEMENTS
FORMNEXT 2018 : Effervescent
par Dominique Dubois
d.dubois.trametal@gmail.com
Cette édition n’aura pas déçu: la fabrication auditive professionnelle évolue à
toute vitesse avec des technologies qui progressent ou se renouvellent fortement
et des acteurs qui se regroupent, se rachètent ou proposent des solutions
et des equipements complémentaires. Premier constat, le metal est un must y
compris pour les spécialistes des plastiques et des résines qui rivalisent pourtant
de nouvelles matières.
Deuxième constat, forte poussée des céramiques au point d’intéresser vivement
les plus grands groupes...
Troisième constat, le procédé de frittage laser sur lit de poudre n’est plus aussi
incontournable. Le jet de poudre avec liant fait une percée fulgurante tandis que
les solutions à arc ou plasma relèvent la tête. Les couts et les débits matière
deviennent primordiaux avec le passage à la production industrielle en série.
Notons aussi avec surprise de nouveaux acteurs en prestations de service pour
des clients ou d’autres sociétés filiales comme SANDVIK MINING ou OERLIKON.
L'avenir du salon Formnext
Sascha F. Wenzler, directeur du département
Formnext chez Mesago Messe Frankfurt GmbH
s'est montré impressionné par la forte demande des
exposants : « Que, malgré sa nouvelle extension, la
surface d'exposition soit aussi pleinement occupée
souligne bien l'expansion dynamique et durable du
salon Formnext, et confirme avec éclat le bien-fondé
de notre concept de salon, développé en collaboration
avec l'industrie. »
Afin de répondre également à l'avenir à la demande
croissante, le salon se tiendra l'année prochaine
dans le nouveau hall 12 du Parc des Expositions de
Francfort, disposant alors, en combinaison avec le
hall 11, d'une surface d'exposition de 58 000 m².
Sommet transatlantique sur les normes AM
Le sommet sur les normes de fabrication additive intitulé
« AM Standards Forum » souligne bien le caractère
international du salon. Organisé par Formnext
en coopération avec le U.S. Commercial Service
ainsi qu'avec des partenaires allemands et américains,
il est ouvert à tous les intéressés. Les développements
actuels des normes de la fabrication
additive y seront présentés et discutés plus en détail
en regard de secteurs industriels spécifiques. Parmi
les participants au sommet, on compte d'éminents
représentants du monde politique, d'entreprises
internationales et d'organismes de normalisation.
Les enjeux sont considérables pour le futur et ces
normes sont attendues, espérées mais aussi redoutées
par de nombreux secteurs industriels de la FA.
22 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

Une nouvelle plate-forme additive pour les
métaux chez STRATASYS
La « Layered Powder Metallurgy » (LPM), une
technologie Stratasys ® brevetée, est destinée à la
production à faible coût de pièces métalliques de
haute qualité en volumes faibles et moyens.
La plate-forme de Stratasys pour les métaux, conçue
en interne au cours de ces dernières années, intègre
sa technologie d'injection exclusive et la métallurgie
des poudres d'usage courant, en commençant par
l'offre de poudres d'aluminium. La solution LPM
comprend un processus de fabrication additive en
3 étapes combinant la métallurgie des poudres traditionnelle
avec la technologie robuste à jet d'encre
PolyJet de Stratasys. Le processus comprend
l'impression des limites à l'aide d'une encre thermique
brevetée, la distribution et la pulvérisation
de la poudre, puis le compactage de la couche
de poudre pour obtenir un retrait haute densité et
contrôlable.
Le résultat final se veut économiquement compétitif
par rapport au coût par pièce et au débit, avec un
post-traitement facile à mettre en œuvre et une qualité
de pièce extrêmement élevée. Le système est
destiné à apporter une réponse directe aux besoins
des clients qui doivent produire des pré-séries de
pièces, fabriquer des petits lots lors de la montée
en puissance et de la fin de vie du produit, ainsi que
des pièces personnalisées, légères et complexes. La
solution est idéale pour des marchés tels que l'automobile,
l'aérospatiale et la défense.
Il est incontestable que cette année la domination
de la technologie « frittage laser sur lit de poudre »
est battue en brèche par plusieurs acteurs du secteur
qui proposent des solutions à partir de jets de
poudre et de liants variés pour obtenir des verts
avant frittage au four. Les procédés peuvent différer
mais l’avantage est de réduire fortement les
problèmes d’enceintes étanches, de gaz, de temps
d’inertage ou de mise au vide, etc. Le coût des
machines est inférieur, la précision souvent élevée et
les couts unitaires enfin compétitifs. Bien entendu, il
s’agit là d’une technologie complémentaire, le SLM
gardant sa place mais l’offre en FA se complexifie
en se démocratisant ce qui impose la plus grande
vigilance au moment d’investir... •
SALONS & EVENEMENTS
Cette pièce en inconel 718 a été réalisée avec le logiciel 3D Xpert sur
une machine lasertec DMG Mori avec un plateau amovible de 500 mm.
ADD UP avait misé sur un stand à la hauteur de ses ambitions en exposant
son système modulaire Flexcare . Son offre comprend désormais un site
de formation élaboré, des applications de réalité augmentée ou même de jeu
de conception additif. Le rapprochement avec BEAM élargit l’offre d’autant
que les accords avec Polyshape et ESI seront stratégiques pour 2019.
S’il est un moyen de contrôle qui bénéficie de la croissance de la FA,
c’est bien la tomographie comme ici chez ZEISS.
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 23

SALONS & EVENEMENTS
X jet est un bon exemple de ces nouvelles orientations techniques: le
constructeur israélien était déjà connu pour être un pionnier de l’impression
à jets de nano particules et donc un des plus précis du marché mais avec sa
nouvelle machine Carmel 1400 AM, il propose un outil de production hybride
métal céramique travaillant à quelques microns.
DMG MORI était à l’offensive avec aussi des nouveautés comme ces
pièces réalisées en bi-matière sur la machine hybride lasertec 65, mais
surtout un stand mettant en avant CELOS avec des armoires roulantes
pour pouvoir changer rapidement de poudres, le Replug Powder Module,
mais aussi un étonnant système nommé Optomet qui est capable à partir
des caractéristiques souhaitées pour une pièce de faire des propositions
de mélanges de poudres adéquats, comme un mélangeur un peinture
dans un magasin de bricolage.
Voici un exemple de pièces en céramique alumine réalisées par Xjet
24 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL
Les applications destinées à la fonderie sont nombreuses comme chez VIRIDIS
avec un robot pour obtenir un moule à sable pouvant être de grande taille.

SALONS & EVENEMENTS
Chez Sandvik materials, il y a une division qui réalise des outils pour
Coromant, Seco tools ou Walter mais aussi à la demande pour des
clients
Il est possible de faire des lots de fabrication intéressants en une seule
charge dans l’enveloppe de travail d’une machine de FA.
Ce drone SIGMA a été conçu avec la chaîne logicielle AUTODESK. les gains en rigidité
et poids sont nets.
Toujours chez DMG Mori, la chaîne complète de fabrication d’un outil PCD était astucieusement mise en avant
avec les canaux de refroidissement incorporés, l’usinage des logements de plaquettes et l’affûtage laser sans
contact.
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 25

La plate-forme avancée de Stratasys dans le domaine des métaux combine la puissance de la
fabrication additive avec la production de pièces
SALONS & EVENEMENTS
GE additive mettait l’accent sur le médical avec par exemple ces prothèses réalisées pour des
animaux.
La division Oerlikon AM réalise des pièces complexes pour
le spatial comme cette tuyère de moteur fusée à oxygène
liquide en inconel 718.
Ce morceau de bravoure complexe chez EOS est un brûleur
pour combustible solide dans une installation pilote de biomasse,
réalisé en inconel 718.
26 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

DESKTOP METAL propose une gamme complète de machines de production avec sa technologie
Single Pass Jetting (SPJ), issue du prototypage plastique Bound Metal Deposition (BMD). Cette
technologie rejoint le club des machines à jets ou gouttes et annonce une grande productivité,
une précision élevée et un coût à la pièce favorable. cette entreprise américaine, fondée en 2015
comprend plusieurs investisseurs à son capital dont GOOGLE.
SALONS & EVENEMENTS
Les producteurs de poudres chinois sont de plus en plus présents tels AVIMETAL.
Renishaw ne proposait pas de grande nouveauté cette année mais insistait sur l’usine du futur
avec son Smart Manufacturing incluant ses machines de fabrication additive multi-lasers AM
500Q, un poste de mesure tridi Equator et des machines d’usinage. Sans oublier un poste de
préparation et de simulation avancée...
Autre technologie encore réservée aux résines de
prototypage, celle des leds comme sur cette unité de
production de formes dentaires en masse.
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 27

TEMOIGNAGES
La nouvelle donne ?
Par Dominique Dubois
d.dubois.trametal@gmail.com
Le monde de la machine-outil est un milieu
assez conservateur où les acteurs
installés innovent certes beaucoup mais
avec peu de renouvellement ou de nouveaux
entrants. Une des méfiances suscitée
par la fabrication additive dans le
secteur manufacturier industriel tient
au fait qu’il s’agissait presque uniquement
de constructeurs débutants ou de
spécialistes du prototypage changeant
d’orientation. Le succès croissant de
la FA a poussé la plupart des constructeurs
traditionnels à sortir de leur zone
de confort technologique mais a créé un
appel d’air pour des industriels pouvant
s’appuyer sur un savoir-faire pour pénétrer
ce secteur. En matière d’impression,
difficile de nier les compétences d’un
géant comme Hewlett Packard.
Une nouvelle donne
La fabrication additive peut se faire avec une
bonne douzaine de procédés distincts dont
certains existent depuis longtemps, dans le
secteur du soudage.
Si la fusion laser sur lit de poudre semble rallier
beaucoup de constructeurs et d’utilisateurs,
les défauts de ce type de process sont
pourtant nombreux: lent, coûteux en poudres,
consommateur en gaz, machines longues à
inerter puis mettre sous vide partiel, déformations
de certaines pièces, limitations des types
de posage avec des supports à concevoir,
contraintes complexes de sécurité pour les
opérateurs, machines peu agiles pour changer
de matière, difficulté pour créer des machines
hybrides efficaces, etc.
Ce qui n’a pas empêché la réalisation de composants
encore inimaginables il y a peu. L’ajout
de plusieurs têtes laser ou l’augmentation de
La nouvelle machine enfin dévoilée.
Sa position actuelle
La division impression du groupe occupe une
position de leader sur le marché des imprimantes
papier depuis plus de 30 ans. Dès 2014,
HP s’est lancé sur le marché du prototypage
rapide des plastiques en y appliquant sa technologie
du jet d’encre avec le Multi Jet Fusion.
Depuis comme GE additive, sa percée sur le
marché est fulgurante et HP a atteint 6% du
marché des imprimante 3D professionnelles ,
uniquement sur le volet plastiques. Il était donc
annoncé que sa technologie jet d’encre allait
rapidement pouvoir s’appliquer à des applications
métal. C’est chose faite depuis l’IMTS.
28 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

alayage des machines apporte un gain en productivité
mais il est clair que les coûts resteront
trop élevés pour être une alternative valable à
l’enlèvement de metal et surtout à l’injection.
Une approche différente pourrait donc déplacer
les curseurs de rentabilité et bousculer ce
marché naissant.
Le procédé multi-jet fusion
La nouvelle machine repose sur une technique
de liage de poudre inspirée du MIM (Metal
Injection Molding). HP annonce qu'elle devrait
permettre une production en série 50 fois
supérieure en termes de productivité comparée
aux autres solutions de liage et frittage de
poudre métallique, tout en réduisant les coûts
par deux.
Sur cette micrographie de pièce verte, le liant est bien visible
entre les grains.
de façon indépendante et sur chaque tête, il y
a 2 buses pour l’agent liant chimique volatil.
Chaque couche fait en moyenne de 50 à
100 microns pour 1200 x 1200 dpi. La redondance
est de 4 buses par point à cette définition
de Voxel. Au repos chaque tête est auscultée
et les buses sales nettoyées automatiquement.
Si la matière est contenue dans des cartouches
faciles à changer, la machine comprend aussi
un plateau mobile chauffant qui descend à
chaque nouvelle couche et qui peut être chauffé
pour accélérer l’élimination du liant chimique.
Au départ de chaque passe en bi-directionnel,
une couche de poudre métallique est d’abord
déposée puis l’agent liant est déposé finement
aux endroits prévus et celui-ci se solidifie, puis
une nouvelle couche commence dès que le
plateau est descendu d’un incrément.
TEMOIGNAGES
Ensuite les verts, maintenus au chaud, sont
passés au four pour frittage, après avoir été
débarrassés de la poudre en trop, récupérable
et recyclée, puis refroidis et passés en parachèvement.
Une densité supérieure à 99 % est
atteinte couramment, meilleure que dans le
procédé d’injection MIM.
Stephen Nigro, le PDG d’HP 3D Printing.
HP Metal Jet revient à la projection d’un liant
chimique volatil et d'une poudre métallique,
solidifiés couche par couche. Le liant s’élimine
directement dans l'imprimante tandis
que l'étape de frittage du vert obtenu doit être
réalisée dans un four adapté. La machine présentée
dispose d'un volume d'impression de
430 x 320 x 200 mm. L’imprimante permettra
de produire des pièces en acier inoxydable dès
2019 chez les clients avant de se tourner vers
d'autres métaux comme les titanes. 15 % des
poudres seulement sont perdues.
La machine comprend deux barres d’impression
embarquant chacune 3 têtes d’impression.
Chaque barre et chaque tête fonctionnent
Voici de procédé mis au point par HP.
Une des avancées technologiques réalisées
par HP est d’avoir trouvé un agent liant efficace
et volatil, représentant moins de 10 %
du volume et donc facile à évacuer pour des
cycles plus rapides.
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 29

TEMOIGNAGES
Microphotographie de structure d’inox 31 L obtenu par HP.
La même mais via une impression laser sur lit de poudre.
Le logiciel utilisé est le même que celui récemment
développé pour les Jet Fusion mais le
constructeur annonce une plate-forme ouverte
et de nombreuses compatibilités avec des
solutions existantes.
Une métallurgie respectée
Au rang des problèmes posés par la fusion
sélective laser sur lit de poudre, les transformations
métallurgiques observées lors de
fusion successives des couches, l’inclusion
de défauts et de porosités et surtout de déformations
imposant souvent un passage au four
de détente, voire de recuit. Sur ces photos, on
peut voir que le procédé SLM produit une forte
anisotropie avec une élongation des grains. Le
procédé HP qui est basé sur le MIM, produit
une structure de grains qui est très proche de
celle visible sur une pièce forgée.
Exemple d’une production en série dans l’enveloppe de travail
de la machine.
En outre pas besoin de plateau chauffant à
des températures élevées dans la machine
pour éviter les chocs thermiques et les délais
de refroidissement. Les matériaux ayant des
points de fusion différents comme les TiAl
peuvent être imprimés sans souci.
Les gains annoncés
Selon les essais industriels réels effectués, les
coûts à la pièce se situent entre 20 et 25 fois
inférieurs à ceux des meilleures machines LSM.
Le véritable concurrent est le procédé de moulage
par injection, le MIM. Le point d’équilibre
se situant vers les 50 000 pièces, toujours à
iso conception mais pour des pièces délicates
à réaliser en usinage. (cf photos).
L’état de surface est un Ra de 4 à 7 µm et le Rz
de 25 à 40 µm. d’une façon générale, le procédé
multi-jet fusion est plus précis et donne
un meilleur état de surface. La porosité est très
faible et les propriétés mécaniques identiques
à celle du moulage par injection. Les premiers
prix pour une machine HP Multi Jet Fusion sont
annoncés à 400 000 dollars pour 2019.
« Nous sommes au cœur d'une révolution
industrielle numérique qui transforme l'industrie
manufacturière évaluée à 500 milliards de
dollars. HP a contribué à cette transformation
en innovant dans la production de masse de
pièces en plastique en 3D et nous accélérons
le processus avec HP Metal Jet, une technologie
d'impression 3D métal révolutionnaire, »
abonde Dion Weisler, PDG de HP Inc.
« Les conséquences sont énormes : les secteurs
automobile, industriel et médical produisent
à eux seuls des milliards de pièces
métalliques chaque année. La nouvelle plateforme
d'impression 3D Metal Jet libère la
conception, améliore la rapidité, la qualité et
la rentabilité, permettant alors à nos clients de
repenser la façon dont ils créent, fabriquent
et offrent de nouvelles solutions dans l'ère du
digital. »
30 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

Brèves de conférences
La conférence ou plutôt le grand show de la
journée des conférences sur la fabrication
additive de l’IMTS a débuté par l’annonce de
Hewlett Packard 3D Printing du lancement de
sa multi-jet fusion pour production de masse.
Son dynamique président, Stephen Nigro a
étonnamment insisté sur les 500 milliards de
dollars de chiffre d’affaires de l’enlèvement
de copeaux dans le monde et sur sa vision de
s’en attribuer une part non négligeable dans
les années à venir. C’est une des premières
fois où un acteur de la fabrication additive parle
ouvertement de conquête de parts de marché
existantes en fabrication soustractive et non de
croissance complémentaire à la marge, la FA
pouvant créer de nouvelles applications industrielles
et mordant plutôt sur l’assemblage, le
soudage, la fonderie voire le formage.
Tout le monde se doute bien qu’il va y avoir une
redistribution mais tous les constructeurs de
machines-outils classiques jurent le contraire...
tranquillisés jusqu’à maintenant par les coûts
unitaires élevés de la FA.
Les différents procédés de fabrication et leur poids respectifs.
Dans un premier temps HP Metal Jet sera
d’abord disponible pour les pièces en acier
inoxydable, offrant des propriétés mécaniques
isotropes supérieures aux standards habituels.
D’autres poudres suivent, notamment dans les
titanes.
TEMOIGNAGES
Autre surprise, le constructeur est bien
conscient du manque d’ingénieurs et de techniciens
rompus à la FA et du risque pour bien
des entreprise d’investir lourdement sur un
marché encore en devenir. Non seulement HP
annonce pour mi-2019 la mise en place d’un
service d’études et de mise en fabrication à
la demande (hp.com/go/3dmetals) les clients
pourront ainsi télécharger leurs fichiers 3D sur
la plate-forme et recevoir leurs pièces métalliques
imprimées en 3D quelques temps après,
mais il officialise un double partenariat.
Comparaison économique pour deux pièces types entre le
MIM, le LSM et le procédé HP.
TPDB & TPDC
Forets à têtes amovibles pour usinage de petits diamètres
Les TPDB sont des forets haute précision
avec système d’auto-centrage, pour
l’usinage de diamètres à partir de 10mm.
Le système d’auto-centrage garantit la
fixation parfaite et précise de la tête
amovible, pour un résultat de finition de
surface impeccable. La gamme TPDC
propose des forets avec logements de
plaquette ultra-haute rigidité. Le revêtement
des têtes à substrat ultra-fin apporte de
remarquables performances de résistance
à l’usure, et empêche les écaillages.
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TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 31

pour travailler en réseau dans des lignes de
production tournant H24.
TEMOIGNAGES
Cette possibilité de pénétrer le monde de la
production automobile est vitale pour HP et
la collaboration avec Volkswagen déjà bien
amorcée. Le constructeur automobile a commencé
la production de pièces imprimées
en 3D comme des pommeaux de levier de
vitesse, beaucoup de pièces customisées mais
aussi des composants complexes reconçus
et très techniques comme des supports de
rétroviseurs.
Feuille de toute chez VW pour la fabrication additive
métallique.
Des partenaires stratégiques
HP va en effet travailler avec GKN Powder
Metallurgy qui installera les machines dans
ses usines pour fabriquer des pièces métalliques
fonctionnelles pour des leaders de l'automobile
et de l'industrie comme Volkswagen
et Wilo. GKN Powder Metallurgy est le premier
producteur mondial de matériaux et
produits s'appuyant sur des technologies de
métallurgie de poudres.
L'entreprise produit plus de trois milliards de
composants par an et prévoit d'imprimer des
millions de pièces HP Metal Jet de haute qualité
pour ses clients de divers secteurs dès
l'année prochaine. La machine HP est d’ailleurs
connectée, gérée à distance et idéale
Martin Goede, directeur de la planification
et du développement technologiques chez
Volkswagen est intervenu sur l’IMTS pour
déclarer. « Une voiture est composée de 6 000
à 8 000 pièces différentes. En tant que technologie
additive, HP Metal Jet nous permet de
produire rapidement un grand nombre de ces
pièces sans devoir créer d'outils de fabrication
au préalable. La nouvelle plate-forme HP
Metal Jet représente une avancée considérable
pour l'industrie, et nous sommes impatients
de repousser nos limites afin d'offrir
davantage de valeur ajoutée et d'innovations
à nos clients. »
D’autres clients de premier plan comme WILO,
PRIMO MEDICAL GROUP et OKAY Industries
installent des machines HP.
Dans le domaine médical justement, le deuxième
partenaire d’HP sera PARMATECH,
société du groupe ATW, pour étendre la production
de masse de pièces Metal Jet à tout
ce secteur. Acteur majeur du secteur du moulage
par injection de métal, Parmatech est un
pionnier de la fabrication des métaux depuis
plus de 40 ans et espère pouvoir fabriquer plus
de pièces complexes à haute valeur ajoutée
comme des endoscopes.
« Grâce à la technologie d’HP et à ses innovations
qui ne cessent de bousculer le marché,
nous sommes convaincus de notre capacité
à répondre à toutes les attentes sur les performances,
la qualité et la fiabilité » explique
Rob Hall, Président de Parmatech. « Nous
sommes impatients de déployer HP Metal Jet
dans nos usines et de commencer à produire
des pièces complexes comme des pinces et
ciseaux chirurgicaux, ainsi que de nouvelles
applications et géométries jusqu’ici impossibles.
La technologie HP Metal Jet va jouer
un rôle essentiel dans notre mission. »
H. Martin Goede, directeur de la planification et du développement
technologiques chez Volkswagen présentant un
support de rétroviseur nouvelle manière.
D’une manière générale, il est probable que la
stratégie de vente de machines sera associée
à de la prestation de service comme l’usage
semble se répandre dans ce secteur. •
32 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

ISSN 1266 - 8753
REVUE TECHNIQUE DU TRAVAIL DES MÉTAUX
L’actualité de l’environnement machine,
des outils et des équipements de production.
La revue technique du
travail des métaux.
TEMOIGNAGES
A voir
Contact : ana@groupe-cimax.fr
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 33

TEMOIGNAGES
Un système audio unique et haut
de gamme imprimé en 3D
Par Dominique Dubois
d.dubois.trametal@gmail.com
ASKJA AUDIO repousse les limites de la
fabrication traditionnelle en imprimant
en 3D son système audio ultra luxueux
« La fabrication additive nous permet de vaincre
les limites de l'outillage et de la fabrication traditionnelle
pour produire de façon rentable des
pièces complexes à la demande. Nous tenions les
pièces entre nos mains en seulement quelques
jours, ce qui aurait été matériellement impossible
sans les imprimantes 3D de Stratasys. » Didier
Kwak, Fondateur et Président d'Askja Audio
Didier Kwak est un nom reconnu du secteur de
l'audiovisuel en France. Ayant travaillé avec les
plus grands producteurs de cinéma, Kwak a toujours
poussé pour la meilleure qualité d'image
et de la bande son. Conscient que le marché ne
satisfaisait pas à ses critères de qualité acoustique
pour accompagner son travail visuel, il décida de
s'embarquer dans la conception et création d'un
système audio unique. En lançant Askja Audio,
Kwak découvrit la technologie 3D de Stratasys qui
fut la clé de voûte de la mise sur le marché de son
système audio « Origin ».
son haut niveau, éliminant les résonnances ou
vibrations non souhaitées.
• La fabrication additive a également permis à
Askja d'ajouter des options de personnalisation
pour ses clients
Haut : Pièce d'amplificateur imprimée en 3D avec de la résine
ULTEM 9085.
Bas : Pièce finale d'amplificateur imprimée en 3D, puis peinte.
Avantages/Valeur :
• La technologie FDM de STRATASYS facilite la
fabrication de pièces à géométrie complexe en
petite série de manière rapide et rentable
• La capacité de produire des formes complexes
qui ne sont pas faisables avec les méthodes de
fabrication conventionnelles
• La rigidité et stabilité des matériaux de Stratasys
ASA et ULTEM 9085 ont permis la création d'un
34 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

L'impression 3D apporte la liberté de conception,
au service d'un meilleur son
La réussite d'un film dépend avant tout de : l'excellence
de son scénario et de sa mise en scène.
Puis vient de la qualité de son image et de sa
bande son, y compris lors de son visionnage.
Pour Didier Kwak, nom reconnu du secteur de
l'audiovisuel en France, cette qualité est garante
de l'immersion sensorielle du spectateur dans
l'univers du film et les émotions qu'il entend susciter.
La « psycho-acoustique », une science qui
étudie la perception des sons par le couple oreillecerveau
vérifie que le réalisme, la véracité du son
émis, sont une condition sine qua non à la génération
des émotions.
Il y a de nombreuses années, Kwak réalisa que
tandis que les outils de production et de diffusion
des images évoluaient très positivement, la production
et surtout la reproduction du son régressait
qualitativement.
La perte de réalisme sonore que Kwak avait
observée dès les années 1970 était due tant à
l'avènement de systèmes bas-rendement utilisant
massivement des transistors de puissance alimentant
de piètres haut-parleurs qu'à la compression
Le luxueux amplificateur Origin équipé de ses enceintes.
du signal, tandis que peu de soin était de surcroît
apporté au design et aux matériaux des enceintes
acoustiques et boîtiers des électroniques.
On ne redira jamais assez combien la qualité d'un
boîtier influe sur la qualité résultante d'un appareil
électronique et plus encore dans la gamme des
fréquences audio. Le placement spatial de chaque
composant, le châssis qui le porte, son environnement
mécanique, la continuité ou discontinuité
vibratoire du boîtier qui l'enferme…toute la mécanique
concourt notoirement à sublimer le signal
audio. Et bien sûr, c'est un enjeu vital pour les
enceintes acoustiques.
TEMOIGNAGES
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TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 35

TEMOIGNAGES
Le son du changement
Ne se laissant pas décourager, Kwak entreprit son
voyage sonore et créa en 2009 son propre prototype
abouti de système audio : des électroniques de
lecture-amplification et des enceintes acoustiques
haut-rendement, utilisant des composants électroniques
de très haute qualité, mais encore enfermés
dans des enceintes cubiques utilisant du bois et de
l'aluminium.
Fort des félicitations et encouragements des professionnels
conquis par les écoutes du prototype,
Kwak créa Askja SAS en 2014 pour aller au bout de
la recherche du son parfait.
Dès lors, Askja Audio commença à collaborer avec
Swiss Fibertec, une compagnie spécialisée dans
l'engineering de pièces en matériaux composites,
dont la fibre de carbone, et les moules composites.
L'objectif était de concevoir des bottiers intégrant
dans leur design de la mécanique des fluides et des
solutions matériaux innovants.
composites sur des moules. Mais le design d'autres
pièces de ces enceintes acoustiques et toutes les
pièces des bottiers de l'alimentation électrique, du
large amplificateur hybride et des filtres rendait pratiquement
impossible leur fabrication par des moyens
traditionnels.
« Il nous aurait fallu attendre plusieurs mois et
dépenser des sommes considérables rien que pour
produire l'outillage. », affirme Kwak. De plus, l'amplificateur
avait été conçu avec le plus petit nombre de
pièces mécaniques (stratégie classique en F1) mais
qui exigeaient un assemblage très fin. La difficulté
résidait dans le fait que toute imperfection aurait non
seulement eu un effet sur l'apparence, mais encore
sur la continuité vibratoire, qu'il est essentiel de maîtriser
pertinemment pour produire un son parfait.
Enfin, compte-tenu des lourds composants électroniques,
l'amplificateur hybride avait une masse
estimée de 80 kg, ce qui induisait des pièces mécaniques
aptes à le supporter dans tous les axes et
réfractaires aux torsions.
La technologie d'impression 3D de Stratasys permet à Askja
de personnaliser la surface de ses produits, ce qui permet
d'offrir différentes finitions pour les clients, comme le cuir.
Les ondes sonores se satisfont peu de guides et
surfaces cubiques et pourtant la plus grande majorité
des enceintes acoustiques sont cubiques. Kwak
voulait absolument optimiser les flux d'ondes grâce
à des guides et des surfaces conçus en intégrant
de la mécanique des fluides. Partenaire de Sauber
F1 Team, Swiss Fibertec apportait son concours en
aérodynamique dans le design des enceintes acoustiques
et des coffrets d'électronique.
Les designs résultants montraient un challenge en
termes de fabrication. Certaines pièces des enceintes
acoustiques pouvaient être réalisées par laminage de
Pour relever un tel défi, la compagnie acoustique a
découvert que la liberté de conception offerte par
l'impression 3D lui permettrait de produire toutes
les formes dont elle avait besoin, sans aucune limitation
géométrique. « Cette possibilité fut la pierre
angulaire de l'engineering de la conception et de la
production de notre amplificateur hybride, des filtres
et de l'unité d'alimentation », déclare Kwak. Ayant
besoin de grands formats de fabrication, Askja Audio
s'est orienté vers l'imprimante 3D Fortus 900mc de
Stratasys, un système capable de produire de très
grandes pièces aux formes complexes, voire d'en
produire plusieurs à la fois.
L'emploi de la résine ULTEM 9085 et de matériaux
ASA a permis la stabilité dimensionnelle et la
robustesse recherchées. En jouant sur l'orientation
des pièces dans l'imprimante et la finesse des buses
il a été possible d'atteindre un niveau de qualité de
surfaces compatible avec le travail du « carrossier »"
en charge des finitions.
Le système Askja est totalement personnalisable
en termes de finition par le client. Mais ajouter un
cuir par exemple sur sa surface oblige à générer
des modifications de cette surface, pour créer des
rebords d'arrêt du cuir. La technologie d'impression
3D permet d'accéder facilement à cette pluralité de
déclinaisons d'une même pièce, ce qu'un processus
à base de moules rendrait inaccessible.
« L'emploi de l'impression 3D avec la technologie
FDM de Stratasys nous permet de transformer nos
aspirations de conception créative en réalité, et
constitue également une part très importante de l'originalité
des produits Askja, dans la mesure où aucune
autre compagnie de système audio n'a jamais conçu
ses produits finaux par fabrication additive. » •
36 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

N° 197 • Septembre 2018 • 15 €
ISSN 1266 - 8753
REVUE TECHNIQUE DU TRAVAIL DES MÉTAUX
SPÉCIAL AMB
TEMOIGNAGES
REVUE TECHNIQUE DU TRAVAIL DES MÉTAUX
TraMetal c’est toute l’actualité
du travail des métaux dans les industries mécaniques : machines, outils,
fabrication additive, équipements, lubrifiants, logiciels
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12 place Georges Pompidou
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TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 37

TEMOIGNAGES
L'usinage ECM au service de
l'e-mobilité
Par Dominique Dubois
d.dubois.trametal@gmail.com
Notamment grâce à la fiabilité du processus,
l'usinage électrochimique des métaux rencontre
un succès croissant sur l'ensemble des marchés,
car l'ECM garantit une qualité élevée et continue
pour le brochage, l'alésage et l'ébarbage,
même sur des pièces trempées. Avec la croissance
constante des séries dans l'e-mobilité,
cette technologie fiable est de plus en plus
sollicitée.
La longévité élevée des cathodes-outils employées diminue
les coûts.
Les tendances du marché des vélos électriques
peuvent se résumer en peu de mots : la technologie
se complexifie et la taille des séries
augmente rapidement. Certaines nouveautés,
comme les premiers systèmes ABS ou les transmissions
automatiques pour vélos électriques,
font même penser à la construction automobile.
Sur la machine CI d'Emag ECM, l'arbre de vélo électrique est
traité sans bavures ni copeaux sur 5,5 m² seulement.
Selon le Zweirad-Industrie-Verband (association
des industriels des deux-roues, ZIV),
720 000 vélos électriques ont été vendus l'année
dernière, rien qu'en Allemagne, soit une
augmentation de 19 %. Les volumes affichent
des taux de croissance similaires dans toute
l'Europe. Des experts estiment qu'à moyen
terme, un vélo vendu sur deux sera équipé d'un
moteur électrique.
Une fabrication rapide et économique
Les développeurs cherchent également à proposer
des moteurs toujours plus petits et légers,
tandis que les exigences de qualité ne cessent
de grandir. Un nouvel exemple d'application de
l'usinage électrochimique des métaux (ECM)
chez un fournisseur de fabricant de vélos illustre
38 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

matériau n'a aucun impact sur l'avance ou la
précision.
« Le procédé est entièrement sans contact et
la longévité élevée de la cathode-outil assure
une baisse des coûts de production » explique
Daniel Plattner du service de vente technique
d'Emag ECM. Il est également important de
générer des surfaces de qualité maximale. Cette
procédure sans copeaux permet de se dispenser
d'autres processus d'ébarbage. L'alésage
ECM évite également les bavures et calottes de
perçage.
TEMOIGNAGES
Un rapport qualité-prix avantageux
L'arbre de vélo électrique présente un alésage transversal, des
parois fines et une construction légère.
la concentration des efforts des responsables
sur une production à volume croissant de composants
moteurs centraux.
Il utilise une machine CI d'Emag ECM, à configuration
personnalisée, qui permet la fabrication
rapide, précise et à faible coût d'un arbre
moteur à parois fines pour vélo électrique.
Qu'est-ce que cela signifie pour la production ?
La réponse à cette question vient des planificateurs
de ce fournisseur, qui misent pour la
production des arbres moteurs centraux sur
un machine d'usinage électrochimique des
métaux d'EMAG ECM, utilisant un procédé déjà
très répandu dans le secteur aéronautique et
ceux des véhicules utilitaires et personnels. Il y
assure une fabrication efficiente de pièces complexes
aux exigences de qualité élevées, ce qui
correspond précisément aux caractéristiques
de l'arbre moteur de vélo électrique.
Emag ECM mise sur un concept modulaire
avec lequel les générateurs, le système de
gestion des électrolytes, les outils et l'automatisation
sont individuellement configurés. Dans
le cas précis, la production d'arbres de vélos
électriques utilise un système d'outils à cinq
cathodes actives pour fabriquer cinq arbres en
parallèle. Le rapport qualité-prix avantageux de
la gamme de machines CI employée présente
un atout supplémentaire.
La production d'arbres de vélos électriques utilise un système
d'outils à cinq cathodes actives pour fabriquer cinq arbres en
parallèle.
Le processus d'usinage
La pièce à usiner présente une petite denture
extérieure, un alésage transversal et des parois
très fines. La fabrication est d'autant plus compliquée
que les processus d'alésage et de brochage
doivent être réalisés sur la pièce après la
trempe, et dans les plus brefs délais.
Les spécialistes d'Emag ECM à Gaildorf près de
Schwäbisch Hall en Allemagne, ont développé
une solution de production sur mesure pour
ces contraintes. On utilise une machine CI dans
laquelle l'alésage ECM et le brochage ECM sont
effectués l'un après l'autre.
Lors du processus, une solution électrolytique
circule entre la pièce à usiner (l'anode positive)
et l'outil (la cathode négative). Cela détache des
ions de métal de la pièce à usiner. La dureté du
Les utilisateurs font également des économies
de surface d'installation, vu le faible encombrement
d'environ 5,5 m², filtration incluse. Pour y
parvenir, les ingénieurs ont optimisé la structure
de base, ainsi que les dimensions de l'armoire
de commande et du système de gestion des
électrolytes.
Comme cette technologie est flexible, par
exemple, la durée de cycle peut être modifiée
par des dispositifs évolutifs et la machine peut
être mise à niveau pour une automatisation
complète, ou être reliée à d'autres machines
Emag. Les utilisateurs bénéficient d'une solution
durable à tout point de vue. •
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 39

TEMOIGNAGES
24 V dans l'automatisation de
l'assemblage
Par Dominique Dubois
d.dubois.trametal@gmail.com
Avec l'offre mécatronique SCHUNK, des chaînes
d'assemblage, voir des usines entières peuvent
être implémentées avec la technologie 24 V. Selon
les utilisateurs, cette technologie offre d'importantes
perspectives de développement, spécialement
dans l'approvisionnement par robots, et une
utilisation mobile en toute sécurité.
En effet, avec le système modulaire de 24 V de l'entreprise
familiale allemande Schunk, des systèmes complets
de manipulation peuvent être assemblés à partir
de préhenseurs, de pinces pivotantes et de modules
linéaires. En complément des réseaux pneumatiques
jusqu'alors majoritairement utilisés pour fournir environ
70 % des actionneurs, et des grilles > 400 V
actuellement en service pour les actionneurs à commande
électrique et qui représentent environ 30 % du
marché, la technologie 24 V est sur le point de devenir
le troisième pilier de l'automatisation de l'assemblage.
Selon les estimations des intégrateurs, des fabricants
de systèmes et des grands utilisateurs, cette technologie
offre de nombreux avantages par rapport aux
systèmes pneumatiques.
Un système complet
Plutôt que d'ajuster la vitesse comme pour les
modules pneumatiques ou de charger de nouvelles
séquences comme pour les modules à commande
électrique, l'axe linéaire à commande directe ELP
définit mécaniquement la position de fin de course et
régule la vitesse de l'extension et de la rétraction sur
deux commutateurs rotatifs d'encodage.
L'axe linéaire intelligent 24 V Schunk ELP est aussi disponible
avec un frein de retenue à commande électrique.
Les axes linéaires Schunk ELP, les modules de pinces rotatives
Schunk EGS et les pinces Schunk EGP peuvent être combinés
avec les systèmes d'assemblage 24 V.
Deux à cinq courses sont suffisantes pour la programmation
complète. Le profil de mouvement est luimême
conçu comme une rampe, autrement dit, l'unité
accélère et freine automatiquement selon la course
globale. Si le poids de la charge embarquée change
pendant le processus, le module ajuste automatiquement
son profil de mouvement en quelques courses
seulement, sans aucune intervention de l'utilisateur.
Comme le contrôle s'effectue via des E/S numériques,
les séries ELP sont compatibles avec tous les contrôleurs
et peuvent remplacer les modules pneumatiques.
La combinaison avec les pinces Schunk EGP
pour micro-composants et les modules de préhension
rotatifs EGS, complètent le système.
Les exigences liées aux systèmes
d'assemblage augmentent
Un nombre croissant de variétés dans de nombreux
domaines, des pièces de plus en plus sensibles, une
guerre des prix féroce et des nouvelles exigences
40 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

Exemple d'une pince magnétique
Schunk EMH.
pour l'efficience énergétique et la
réduction des émissions sonores
font la part belle aux technologies
intelligentes. Un nombre
maximal de variantes doit être
produit aussi vite que possible tout
en offrant un champ suffisant pour
des modifications de gammes et des
conceptions futures. La manipulation
pneumatique a rapidement atteint ses
limites considérant ces exigences de
flexibilité, en particulier si les systèmes
doivent travailler le plus silencieusement possible et
que les spécifications techniques ont un seuil acoustique
de seulement 60 dB, en dépit de l'énorme progrès
des réseaux et des composants pneumatiques.
Une redistribution du marché au détriment des systèmes
pneumatiques pour la technologie 24 V est prévisible.
En prévision de ce changement, le fabricant a
donc concentré ses efforts sur les modules modernes
24 V tels que le Schunk EGP, ou des composants
comme la pince micro-composants MGP-plus. Avec
la pince universelle 24 V Schunk PGN-plus-E, il a
même été possible d'atteindre une liberté complète
de maintenance.
Hautement dynamique et pourtant si
délicat
Si l'on prend pour exemple l'ELP, même en considérant
un investissement deux fois plus important, le
module sans usure est économiquement intéressant
sur les moyens et longs termes. Pour une production
totale de 40 millions de cycles et un intervalle de maintenance
de 4 millions de cycles, le coût des pièces
d'usure, du temps de travail et de l'interruption de
production représente une valeur totale pour les axes
pneumatiques qui dépasse les coûts totaux des axes
ELP.
Par exemple, pour un système d'assemblage avec
17 modules linéaires, avec un cycle de vie de 40 millions
de cycles, cela représente une économie de
12 000 euros, sans compter les coûts de fonctionnement,
par exemple pour l'air comprimé.
En 20 millions de cycles, les coûts sont amortis. Les
chaînes énergétiques sont réduites de moitié, car
deux circuits 24 V doivent uniquement être configurés
pour les systèmes de capteurs/logiques ou pour les
actionneurs. Des modules linéaires ultra-compacts
sont aussi disponibles sur demande avec des freins
de retenue à commande électrique. En cas de panne
d'électricité, le frein assure le maintien de la position
du module linéaire et évite la chute des axes disposés
verticalement dans la zone de travail. Il peut être installé
ultérieurement sur tous les systèmes existants.
Intérêt marqué pour agrandir le programme
Les fabricants de systèmes et les grands utilisateurs
ont déjà manifesté leur intérêt pour une expansion
rapide du programme 24 V et l'utilisation de modules
tels que l'axe linéaire ELP ou la pince parallèle EGP
spécifiquement pour la réduction des vibrations, en
tant qu'actionneurs ou systèmes d'assemblage dans
de petits systèmes et des cellules robotisées sans alimentation
en air comprimé.
Pince magnétique permanente 24 V pour
équiper les machines-outils
Schunk a présenté également la première pince
magnétique permanente 24 V à actionnement électrique
avec électronique intégrée. Car, spécialement
dans le domaine du chargement et du déchargement
automatisés de machines-outils, ainsi que lors
de la manipulation de matériaux bruts ferromagnétiques,
les pinces magnétiques avec aimants électropermanents
occupent une place de plus en plus significative.
L'EMH compacte associe les points forts de
la technologie magnétique avec les avantages de la
technologie 24 V. Comme son électronique est complètement
intégrée dans la pince et qu'elle est actionnée
extrêmement facilement via les E/S digitales, les composants
ne nécessitent aucun espace dans l'armoire
électrique ou contrôleur externe.
Afin d'améliorer la fiabilité du processus, la pince signale
à la fois le statut de la magnétisation et la présence de
la pièce. Parallèlement, les erreurs sont signalées sur
un écran d'affichage LED intégré au boîtier. La durée
de magnétisation est jusqu'à 300 ms. Comme après
cette opération les composants ne consomment plus
d'énergie, les pièces restent parfaitement prises en cas
d'arrêt d'urgence ou de panne de courant. Une brève
impulsion de courant est uniquement nécessaire pour
la désactivation.
L'EMH peut manipuler une vaste gamme de pièces,
avec un effort de configuration minimal et les pièces
à usiner restent accessibles
de 5 côtés pour l'usinage. Les
pinces EMH sont disponibles
en quatre tailles avec un poids
de 1 kg, 1,5 kg, 6,5 kg et 8 kg.
En fonction de la matière, de la
qualité de la surface de la pièce et de
la géométrie de la pièce, elles conviennent
pour des poids de pièce jusqu'à 3,5 kg,
9 kg, 35 kg et 70 kg. Pour la manipulation de
composants minces et de tôles, la force magnétique
de maintien peut être ajustée selon quatre
paramètres. •
Grâce à la technologie 24 V et aux systèmes électroniques
intégrés, la pince magnétique Schunk compacte
permet une manipulation flexible de pièces ferromagnétiques.

LUBRIFIANTS
Comprendre la microlubrification
pour en tirer
avantage
par Dominique Dubois
d.dubois.trametal@gmail.com
Les travaux de recherche réalisés en partenariat
par le fabricant d'outils Fraisa et
Blaser Swisslube, offrent une trame pour
comprendre les enjeux d'un projet d'usinage
MQL
L'usinage à sec, une stratégie par défaut
Les industries de pointes, principales utilisatrices de
matériaux très techniques, mettent en œuvre des
process d'usinage à sec à défaut d'explorer d'autres
solutions. Bien que délicate à mettre au point, la
lubrification minimale (MQL) est porteuse de gains
économiques importants dans le cas d'un usinage
à grande vitesse d'avance. C'est précisément ce
constat de départ qui a réuni FRAISA et BLASER
SWISSLUBE pour montrer la voie.
Essais réalisés au centre technologique de Blaser Swisslube.
La lubrification minimale n'échappe pas au phénomènes
de la mécanique des frottements. La réaction
de la matière à l'effort de coupe se caractérise
par une résistance au frottement des surfaces en
contact, une production importante de chaleur à dissiper
et une usure accélérée de l'outil.
L'équation à résoudre pour stabiliser le process
à son niveau de performance optimale, dans une
démarche sécurisée, doit prendre en compte : la
machine, la matière, l'outil et les paramètres de
lubrification (ou non). La résistance aux variations de
température et la formation de fissures thermiques
dans l'outil et la pièce à usiner définissent les limites
de toutes stratégies d'usinage, à sec, en lubrification
traditionnelle ou en MQL.
La confrontation des solutions techniques
A partir d'une application concrète d'usinage inox
à sec se rapportant à la fabrication d'une turbine
en acier inox (1.4307), Blaser Swisslube et Fraisa
ont voulu démontrer les bénéfices d'une solution de
lubrification minimale dans un process de coupe à
grande vitesse d'avance. Leur objectif principal a
été d'aboutir à l'optimisation maximale des paramètres
influençant l'usinage pour dégager une
valeur ajoutée indiscutable. C'est aussi pour eux
une façon d'avancer ensemble pour orienter leurs
développements sur des produits adaptés tout en
bénéficiant de leurs savoir-faire respectifs.
Ils ont notamment analysé le système de production
et d'alimentation de la micro-lubrification, la
broche, l'outil, la formation du spectre de brouillard
lubrifiant sur la zone de travail et les différentes
technologies d'huile de coupe. La compréhension
des processus et le développement correspondant
des composants sont nécessaires à l'obtention de
résultats optimisés.
Dans ce cadre, différents outils de Fraisa et les
solutions MQL de Blaser Swisslube ont été évalués
et comparés sous conditions réelles dans le centre
technologique de Blaser Swisslube. La série de
tests effectuée par des spécialistes a démontré que
42 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

Le spectre de lubrification a toute son
importance dans la relation outil/matière.
l'utilisation d'une lubrification minimale
doit toujours tenir compte de
l'ensemble du processus. Ce n'est
qu'ainsi que l'on peut réussir des
améliorations substantielles.
L'art et la matière pour une
stratégie MQL gagnante
Par l'association optimale entre
l'huile MQL (Vascomill MMS FA2)
et l'outil, il a été possible non seulement
d'augmenter la productivité
mais encore la durée de vie de
l'outil. Grâce à l'augmentation de
l'avance et de la vitesse de coupe
de 130 m/min à 390 m/min, la productivité
avait progressé de plus de
70 %. En plus, la durée de vie de
l'outil est montée de 243 % pour
ce taux d'enlèvement de copeaux
élevé. Ce résultat impressionnant
La comparaison entre l'état de surface
d'une pièce usinée à sec et celui résultant
des travaux en partenariat entre
Fraisa et Blaser démontre les limites
d'un usinage à sec.
a été réalisé par une alimentation
MQL à l'intérieur de l'outil et une
pompe spécifique pour la micro
lubrification à un canal.
Les spécialistes MQL de Blaser
Swisslube et leurs homologues
de Fraisa sont convaincus que la
micro-lubrification offre des gains
mesurables élevés dans un grand
nombre d'applications. Celles-ci
concernent les matériaux dont les
propriétés permettent d'évacuer
très facilement la chaleur par les
copeaux. A l'inverse, les matériaux
ultra-résistants à la chaleur, souvent
difficiles à usiner comme le titane,
constituent un défi non encore
résolu de façon satisfaisante.
L'importance des tests pour
un procédé exigeant
Plus complexe qu'une solution de
lubrification traditionnelle, cette
technique d'usinage se veut exigeante
dans sa mise en œuvre et
doit toujours tenir compte de l'ensemble
du processus. La série de
tests prouve que l'on peut obtenir
des gains technologiques et économiques
substantiels à condition
de réunir tous les critères
d'excellence.
Tous les paramètres influençant la
coupe doivent être étudiés finement
pour créer une valeur ajoutée
conséquente : choix des outils,
du lubrifiant, système de micropulvérisation,
système d'aspiration
des brouillards et bien évidemment
la morphologie de la machine (la
broche horizontale favorise l'évacuation
du copeau !).
Dans un contexte adapté favorisant
la dispersion thermique et
la longévité des outils, la microlubrification
à partir d'une huile
MQL de qualité offre un potentiel
important de gains en production.
La mise en évidence de résultats
mesurables, comme c'est le cas ici,
est au centre du projet de Blaser
Swisslube : accompagner les clients
pour atteindre une productivité, une
rentabilité et une qualité d'usinage
optimale dans une démarche écoresponsable.
Le futur se construit
avec ceux qui collaborent pour de
nouveaux savoir-faire. •
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TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 43

MESURE ET CONTROLE
Standardiser les particularités
par Dominique Dubois
d.dubois.trametal@gmail.com
Grâce à ZOLLER, ROT effectue les
mesures de ses outils en diamant de
façon standard.
Les outils en diamant notamment pour les opérations
de rectification industrielles sont une spécialité de
l'entreprise ROT, Reiner Oehlmann Tools, de Celle en
Basse-Saxe. En plus d'une très grande précision avec
des tolérances dans la plage basse du micromètre, la
taille de lot un représente ainsi un défi particulier, avec
les exigences du marché nécessitant un bon rapport
qualité-prix.
Le fabricant de bancs de réglage et de mesure ZOLLER
de Pleidelsheim dans le Bade-Wurtemberg joue un rôle
crucial pour satisfaire ces exigences. L'accent n'est
pas seulement mis sur les bancs de réglage et de
mesure eux-mêmes, mais ROT apprécie tout particulièrement
les ajustements techniques au niveau logiciel
qui ont été réalisés.
Inventivité et pragmatisme
Même si la distance entre les deux entreprises paraît
importante de prime abord, elles sont réunies par des
caractéristiques souvent attribuées aux entreprises de
la Forêt-Noire : inventivité, capacité de développement
et une grande exigence en matière de qualité fournie.
« Nous apportons notre aide là où d'autres fournisseurs
ont des difficultés et pour ce que les autres entreprises
ne font pas », affirme ainsi le directeur Reiner Oehlmann
pour expliquer sa motivation, qui s'applique également
pour Zoller : développer les produits en étroite collaboration
avec les clients et trouver une solution là où
d'autres entreprises ont abandonné depuis longtemps.
Le contact a été établi pour la première fois entre ROT
et Zoller il y a maintenant plus de douze ans. À l'époque,
il s'agissait de trouver une solution pour comparer les
valeurs de consigne et les valeurs réelles des outils
rectifiés au diamant. Ce qui a commencé à une petite
échelle est devenu aujourd'hui une collaboration marquée
par une grande confiance, un fort pouvoir d'innovation
et une confiance mutuelle. Les développements
communs sont de plus en plus importants et élaborés.
Les résultats ont eu un impact positif pour les deux
entreprises et les ont constamment poussées vers
l'avant dans leurs secteurs respectifs, également et
avant tout au bénéfice des clients.
Un exemple concret est la production reproductible
des outils diamant. La précision est essentielle pour
obtenir une bonne qualité : le contour réel doit correspondre
autant que possible au contour de consigne.
Cependant, comment les géométries réelles effectives
peuvent-elles être comparées en toute sécurité et au
micromètre près avec les géométries de consigne
des données de CAO ? Par le passé, des processus
de mesure configurés et programmés coûteux étaient
nécessaires, et ce pour chaque outil diamant. Cela était
associé à des efforts conséquents, car « chaque outil
est unique. Nous produisons environ 3 500 de ces outils
chaque année », explique le directeur Reiner Oehlmann
à propos de la gamme de produits de ROT.
« Et ils doivent également être mesurés pendant la production,
encore et encore, pas seulement pendant le
Analyse de la géométrie d'outil à l'aide de la mesure du tracé
de contour "lasso" sur un poste externe.
44 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

MESURE ET CONTROLE
Fabrication d'un corps de base en acier hautement précis pour le revêtement diamant ultérieur. Ces éléments aussi sont mesurés
avec les appareils ZOLLER lors de la production.
contrôle final. Pour finir, tout est spécifié dans la documentation.
Par conséquent, les appareils ne sont pas
seulement dans le local de mesure, mais aussi dans la
production », ajoute ainsi Jens Schröder, directeur de la
recherche et du développement chez ROT. Et ils sont
alors vérifiés rapidement et avec précision à l'aide du
logiciel d'analyse des outils Les processus de mesure
enregistrés et l'utilisation facile le permettent.
Saisir les contours avec « lasso »
La fonction logicielle « lasso » est un dispositif de
mesure du tracé de contour. Cette fonction permet de
scanner, de mesurer et de réaliser une comparaison
entre la valeur de consigne et la valeur réelle de géométries
d'outils et de pièces au choix, le plus souvent
par symétrie de rotation. Les efforts pour mesurer les
valeurs réelles sur le banc de réglage et de mesure Zoller
sont considérablement réduits. Au lieu de programmer
une macro spécifique pour chaque nouvel outil, le programme
de mesure « lasso » passe alors une fois sur
l'ensemble du contour et l'enregistre. Au micron près.
À l'aide des données de consigne des valeurs de CAO,
il est possible de représenter avec précision les écarts
entre les deux contours très facilement et clairement.
Et il n'y a pas que cela. Le programme de mesure
« lasso »peut aussi mesurer certains contours de façon
autonome et émettre ces valeurs. Souvent, il ne suffit
pas de respecter les tolérances du tracé de contour,
mais des valeurs de mesure concrètes doivent être
définies sur certaines positions. « lasso » fournit ces
dernières en haute résolution. Ce qui était auparavant
associé à des efforts intenses et comportait différentes
étapes de mesure et d'analyse est aujourd'hui réduit
à quelques clics : L'utilisateur choisit simplement les
paramètres de mesure comme le point de départ et le
point d'arrivée ainsi que le contour de consigne enregistré
et reçoit un rapport de contrôle terminé et prêt à être
imprimé, au choix dans un format Zoller pré-enregistré
ou dans un format personnalisé.
En outre, via une exportation des données, il est aussi
possible d'ajouter des valeurs de mesure ou des images
dans la documentation client. « La mesure sécurisée
permet de gagner du temps et la répétabilité est parfaitement
garantie », résume Jens Schröder à propos de la
grande qualité des résultats de mesure. « Nous n'avons
absolument aucune réclamation, le client peut totalement
se fier aux résultats de mesure », ajoute Reiner
Oehlmann. « Avec l'aide de Zoller, nous avons atteint
l'objectif défini, à 100 %. » Entre-temps, ROT accueille
désormais sept machines de mesure à commande CNC
et un poste de travail de bureau de Zoller.
Ils sont aussi bien situés dans la salle de mesure que
dans la production et fonctionnent parfaitement bien.
Depuis douze ans et dans le cadre d'un usage quotidien.
En cas de questions, l'assistance technique et le
service technique sur place de Zoller sont toujours à
disposition pour répondre rapidement et de façon compétente.
Pour Jens Schröder, la qualité c'est « quand
Depuis 12 ans déjà, des appareils de différentes générations
de ZOLLER sont intégrés dans la production de ROT et
fonctionnent toujours parfaitement depuis.
je fournis quelque chose qui fonctionne parfaitement
du début à la fin. » Zoller ne peut qu'approuver cette
définition. •
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 45

MESURE ET CONTROLE
Heidenhain se forge un succès
par Dominique Dubois
d.dubois.trametal@gmail.com
La société App Tech produit 60 000 jantes
haut de gamme par an dans son atelier
de Mestrino, une commune de Vénétie
située entre Vicence et Padoue, dans le
nord de l'Italie. La commande numérique
TNC 640 est pour beaucoup dans le succès
de l’entreprise. Tout en contribuant
largement au respect précis de la trajectoire
de l'outil, elle montre clairement
l'influence qu'elle a sur un bon processus
de fabrication.
En améliorant à la fois la dynamique et les caractéristiques
de conduite d’une automobile, de bonnes
jantes en aluminium contribuent à améliorer les performances.
En plus leur design doit être étudié pour
donner une impression de vitesse ou de puissance
même sur un véhicule à l’arrêt.
Par contre, toutes les jantes ne se valent pas, même
si elles peuvent parfois se ressembler. Le nec plus
ultra, ce sont les jantes forgées en aluminium et en
magnésium, comme celles que la société App Tech
fabrique pour de grandes marques de voitures, pour
le tuning ou la course automobile. C’est une technique
d’excellence coûteuse mais haut de gamme. Le
dynamisme est alors garanti par le faible poids et une
bien meilleure rigidité structurelle du matériau forgé
par rapport au plus conventionnel matériau moulé.
Cet avantage provient notamment de l'absence de
porosité, de la bonne étanchéité de la matière, mais
aussi de la répartition granulométrique homogène
dans la matrice de la pièce forgée, ce qui permet de
fabriquer des jantes plus légères aux propriétés de
stabilité et de conduite exceptionnelles.
Pour l'aspect visuel en revanche, c'est l'usinage qui
joue un rôle déterminant. Chez App Tech, c’est la
TNC 640 d’Heidenhain qui a été retenue pour garantir
un usinage des plus efficients.
Un état de surface parfait obtenu plus
rapidement
Le processus de forgeage crée les conditions favorables
au très bon état de surface qui sera obtenu à
l'issue de l'usinage. C’est toutefois possible seulement
avec une machine puissante et une commande
capable de garantir un asservissement hautement
précis des trajectoires. Pour l'usinage de finition,
App Tech utilise des centres d'usinage 5 axes équipés
d'une commande de contournage TNC 640
Heidenhain.
Francesco Doro, responsable du département
mécanique et automatisation d’App Tech, nous
donne un aperçu du processus de fabrication. Les
blocs d'aluminium et de magnésium traités à chaud
sont d'abord préparés sur des tours à 3 axes, avant
de subir un usinage de finition sur des machines à
5 axes. « L'usinage en 5 axes continus est effectué
avec le flanc de l'outil conique. Cette technique
nous permet d'obtenir un meilleur état de surface
en moins de temps qu'il n'en faudrait avec la pointe
d'un outil sphérique. La TNC 640 de Heidenhain joue
alors un rôle important dans le respect de la trajectoire
de l'outil. La moindre erreur de positionnement
de l'outil serait en effet susceptible d'endommager
la surface. » C'est d'ailleurs pour cette raison que
les usinages sont principalement effectués avec le
cycle 32 Tolerance. Ce dernier optimise l'asservissement
du mouvement et l'adapte à l'usinage pour
atteindre le niveau de précision recherché, sans que
cela se fasse au détriment de la dynamique.
Ce n'est toutefois pas le seul atout de la TNC 640.
Pour les opérations d'usinage à 3, puis à 5 axes, il
est en effet essentiel que le point d'origine soit défini
avec une extrême précision pour la finition de la
pièce à usiner : « Pour éviter les erreurs de positions
46 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

sur la pièce, il faut que le système de coordonnées
3D soit orienté par rapport à la surface de la jante,
et non par rapport à la surface de la machine. Nous
y parvenons avec un palpeur de pièces Heidenhain
associé au cycle Tch Probe 431 de la TNC 640, »
détaille Francesco Doro.
La TNC640 aide à la quête de perfection
Pour une jante usinée et intégralement polie, avec
le même système de FAO, le même programme
Pour un état de surface parfait l'usinage de finition de ces jantes
haut de gamme est réalisé sur de puissants centres 5 axes équipés
de commande de contournage TNC 640 capable de garantir
un asservissement hautement précis des trajectoires.
et les mêmes paramètres d'usinage, la TNC 640 a
permis de réduire le taux de rebut dû à un manque
esthétique de 30 à 2 %.
Dans le même temps, la machine travaille 10 %
plus vite. App Tech réorganise sa production pour
optimiser le flux de projets. La TNC 640 joue un
rôle très important dans cette initiative. Compte
tenu des bons résultats atteints avec les commandes
Heidenhain en termes de performances
de production, le spécialiste prévoit d'acquérir
sept nouvelles commandes TNC.
Pour de potentielles améliorations, l’entreprise
s'est aussi lancée dans la production numérique.
Dans le cadre d'un projet pilote en partenariat
avec Heidenhain, le fabricant teste le nouveau
logiciel StateMonitor, qui fait partie de la solution
« Connected Machining ». En se basant sur l'acquisition
et l'analyse des états des machines au
sein d'une production connectée en réseau, elle
va pouvoir s’appuyer sur des données solides qui
l’aideront à réaliser encore des améliorations. •
MESURE ET CONTROLE
Outils,
Meules,
Affûteuses,
Rectifieuses,
Carbure,
Filtration,
Mesure,
Lubrifiants,
Revêtement...
21-22-23 mars 2019
Parc des Expositions de Reims
Le salon de l’affûtage, de la rectification
et de la fabrication des outils
www.afftech.fr
Pour tout renseignement, contactez le : 09 50 65 69 32
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 47

MESURE ET CONTROLE
Mesure sans opérateur
par Dominique Dubois
d.dubois.trametal@gmail.com
Devenir plus compétitif en mettant en
place des technologies et des procédés
avancés est la principale ambition
du célèbre centre de recherche AMRC
auprès de l‘industrie. La métrologie est
essentielle pour tenir cette promesse et
pour accroître l‘aptitude à la production
de nouvelles technologies. C‘est pourquoi
AMRC a récemment acquis son quatrième
système de mesure Alicona.
Le développement de nouvelles technologies de
production a toujours été la mission de l‘AMRC,
Advanced Manufacturing Research Centre de l‘Université
de Sheffield, basé au Royaume-Uni. Son but
est « d‘aider les fabricants de toutes tailles à devenir
plus compétitifs en introduisant des techniques, des
technologies et des procédés innovants », déclare
l‘AMRC.
Pour ce faire, la métrologie est l‘une des activités
clés de l‘AMRC. Compétente dans de nombreux
domaines de la métrologie, l‘équipe soutient les
groupes de recherche en qualifiant les nouvelles
pièces et les nouveaux procédés pour s‘assurer
qu‘ils répondent aux exigences physiques et aux
normes de l‘industrie.
Dans le domaine de la métrologie optique, les systèmes
de mesure de forme et de rugosité haute
résolution d‘Alicona offrent, selon les connaissances
actuelles de leurs experts, les meilleurs atouts par
rapport aux autres systèmes de métrologie. Ce n‘est
pas sans raison que le centre de recherche mondialement
connu a récemment acquis son quatrième
système de mesure Alicona.
Voie d’accès au marché
« Nous développons un banc d’essai d’usinage automatisé
pour tester de nouveaux matériaux tels que
les outils de coupe, les liquides de refroidissement
et les technologies d’usinage en général. Un capteur
optique de mesure Alicona, combiné à un robot, est
intégré à la cellule, ce qui nous permet d’automatiser
toutes sortes de mesures ». Thomas McCleay,
Directeur de la Recherche, est enthousiaste quant à
l’augmentation de l’efficacité et du rendement qu’il
obtient en utilisant des mesures automatisées dans
ses séries de tests.
« Nous procédons à l’automatisation complète d’un
grand nombre de tests. Cette automatisation des
mesures nous permet d’augmenter considérablement
le nombre de tests que nous pouvons réaliser
en une seule journée, ce qui nous amène à explorer
beaucoup plus de technologies en un temps plus
court ».
Les résultats obtenus à partir des mesures d’essai
initiales alimentent davantage d’essais fonctionnels,
qui conduisent à leur tour au niveau de maturité
technologique (TRL) suivant et donc à l’aptitude à la
production. Aujourd’hui, les mesures dans les activités
de recherche de l’AMRC sont principalement
réalisées pour explorer un large éventail d’options
concernant l’outillage et toutes sortes de matériaux
de coupe.
Cependant, comme les systèmes de mesure Alicona
peuvent être utilisés pour mesurer presque tous les
types de pièces rigides, y compris sur des microgéométries
complexes, cette cellule d’essai est prévue
pour devenir accessible à tous les partenaires
industriels. « La cellule de test automatisée sera
déployée vers l’industrie, de sorte que nos partenaires
industriels auront également la possibilité
d’accéder à l’automatisation complète de leurs tests.
L’adoption de cette méthode de développement est
48 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

également une réponse à une demande croissante
du marché, et la technologie de mesure d’Alicona est
la meilleure que nous ayons à notre disposition. Le
partenariat avec Alicona est essentiel pour nous permettre
de réaliser ce type d’automatisation et d’intégration.
Par conséquent, pour nous, Alicona est une
voie d’accès au marché », explique M. McCleay.
Evaluation de l’usure des outils en usinage
des composites
L’un des aspects spécifiques du développement
de nouvelles techniques de fabrication est l’évaluation
de l’usure des outils. Oliver Hayes, Ingénieur
Développement Composites, utilise Alicona pour
évaluer l’usure de l’outil tout au long de sa vie. « Dans
l’usinage des composites, on constate généralement
que l’usure de l’outil est principalement localisée
sur les flancs. C’est pourquoi nous avons besoin
d’Alicona, car par exemple aucun autre système de
mesure que je connaisse ne nous permet de mesurer
les flancs abrupts des outils PCD », explique-t-il.
Dans son travail quotidien, M. Hayes doit également
mesurer la rugosité de surface. Pour lui, il est d’une
importance vitale de mesurer la rugosité en 3D plutôt
que de mesurer seulement un profil à la surface.
une mesure avec l’Alicona. Nous mesurons des distances,
les distances entre les noeuds, le diamètre
des cordes, ainsi que la rugosité 3D ».
Pour Adam Wiles, la combinaison des mesures de
rugosité et des mesures dimensionnelles est unique,
d’autant plus que les pièces complexes, quelle que
soit l’industrie, nécessitent généralement un contrôle
qualité pertinent, sur les mesures de forme et de
rugosité. Alors que les techniques conventionnelles
sont capables de faire l’une ou l’autre, Alicona combine
la mesure de forme et de rugosité sur un même
système de mesure optique haute résolution. « Vous
pouvez faire de la rugosité de surface sur une MMT,
mais cela nécessite un véritable kit spécialisé », souligne
M. Wiles.
Comprendre les mécanismes de coupe
pour améliorer les procédés de fabrication
L’AMRC est particulièrement active dans les
domaines de l’aéronautique, de l’automobile et des
transports, de l’énergie, de l’agro-alimentaire, de
la santé et des infrastructures. La métrologie est
déterminante pour atteindre les objectifs de niveau
de maturité technologique quel que soit le secteur
industriel.
MESURE ET CONTROLE
« Dans le contexte de la fibre de carbone, la valeur de
Ra dépend de l’angle sous lequel vous la mesurez.
Pour cette raison, nous préférons utiliser la valeur de
rugosité de la surface plane Sa que nous obtenons
facilement avec l’Alicona ». En termes d’efficacité et
de facilité d’utilisation, Oliver Hayes profite également
de l’automatisation des mesures.
« Vous pouvez mettre le système en marche, le
déplacer dans plusieurs positions et prendre des
mesures de rugosité de surface de plusieurs échantillons
différents. C’est quelque chose que j’apprécie
vraiment, et qu’on ne peut pas réaliser avec une
MMT tactile », conclut-il.
Les avantages des mesures par
moyen optique par rapport à une MMT
traditionnelle
« Le système Alicona convient parfaitement aux
micro-géométries, y compris les petits rayons et
les diamètres des petits alésages qui sont difficiles,
voire impossibles à mesurer avec une MMT », poursuit
Adam Wiles, Responsable Technique de la MMT,
en parlant des avantages de la mesure optique par
rapport au scanning avec un palpeur à contact.
Une pièce réalisée en fabrication additive permet
d’illustrer ces avantages. « Nous avons ici une prothèse
de genou en fabrication additive qui comporte
une structure en treillis sur la face arrière. Cette
surface est impossible à mesurer avec notre MMT,
mais il suffit de quelques secondes pour obtenir
C’est la compétence de base de Ian Cook,
Responsable Technique Usinabilité. Lui et son équipe
sont confrontés à des niveaux de maturité technologique
relativement faibles, et l’Alicona les aide à
obtenir des informations précises pour la conception
de nouveaux outils coupants et sur les procédés de
coupe qui entrent en jeu avec les nouveaux matériaux.
Une collaboration entre les équipes d’application
et certaines équipes cibles de la plate-forme
favorise l’obtention de nouveaux niveaux de maturité
technologique dans le but d’améliorer le progrès global
des techno-logies de production.
Ian Cook convient qu’Alicona contribue de manière
significative aux activités de recherche de l’AMRC :
« Avec Alicona, nous veillons au maintien de notre
haut niveau de qualité ». •
TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 49

Répertoire des annonceurs
SOCIETE
PAGE
AFF’TECH47
BLASER SWISSLUBE43
GLOBAL INDUSTRIE4 ème de couverture
IGUS11
SOCIETE
PAGE
ISCAR2 ème de couverture
KORLOY EUROPE31
RENISHAW35
RS COMPONENTS Face Sommaire
INDEX
Toutes nos publicités aux formats pleine page et demie page vous permettent d’accéder aux
communications digitales complémentaires de nos annonceurs. Téléchargez l’App Manufacturing +
puis photographiez la publicité concernée.
Liste des sociétés citées dans ce numéro
SOCIETE
PAGE
3D SYSTEM20
ADDUP 9 à 11 & 20 & 23
ALICONA 48 & 49
AMRC48
APP TECH46
ASKJA AUDIO34
AUTODESK25
AVIMETAL27
BEAM20
BECKHOFF AUTOMATION 6
BLASER SWISSLUBE 42 & 43
CETIM6
DESKTOP METAL 20 & 27
DMG MORI 16 & 23 à 25
EASELINK7
EMAG 38 & 39
ENS PARIS SACLAY8 à 11
ENSAPL7
EOS 15 & 26
FANUC15
FORMNEXT22 à 27
FRAISA42
GE ADDITIVE 19 & 26
GF MACHINING 15 & 16
GKN POWDER32
HAAS AUTOMATION 15 & 18
HANNOVER MESSE15
HEIDENHAIN 46 & 47
HERMLE17
HEWLETT PACKARD 15 & 20 + 28 à 32
HORN19
HURCO 15 & 17
IGUS7
IMT DOUAI6
IMTS14
INDEX 15 & 18
ISCAR19
JINGDIAO17
KENNAMETAL18
MAZAK18
MESSER 12 & 13
METHODS17
OERLIKON AM26
OKUMA16
ONERA11
PARMATECH32
RENISHAW27
ROT44
SANDVIK MATERIALS25
SCHUNK 40 & 41
SODICK19
STRATASYS 23 & 26 & 34 à 36
TSUGAMI17
VIRIDIS24
XJET24
YASDA16
ZEISS23
ZOLLER18 & 44 & 45
50 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

REVUE TECHNIQUE DU TRAVAIL DES MÉTAUX
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SPÉCIAL AMB
N° 198 • Octobre 2018 • 15 €
SPÉCIAL
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7 numéros 1 hors-série
20
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Société : ............................................................................................................................................
Adresse : .............................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
Code postal : ............................ Ville : ................................................................................................
Pays : .......................................... APE/Secteur d’activités : ....................................................................
Téléphone : ........................................................... Fax : ...........................................................
eMail (pour recevoir les newsletter) : ..........................................................@.........................................
Nom : .................................................................. Prénom : ...................................................................
Fonction : ................................................................................................................................................

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