Solutions d outils pour l économie d énergie

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1 Parfait pour vous. Technologie Solutions d outils pour l économie d énergie Economiser l énergie et diminuer les coûts grâce à un processus industriel intelligent

2 La technologie MAPAL : Notre contribution pour l économie d énergie. Vous n avez pas besoin d être un grand prophète pour deviner que les coûts énergétiques et en particulier les prix de l électricité, vont continuer à monter. En Allemagne, plus de 40 % de l électricité totale produite est nécessaire à l industrie. Environ 60 % de cette consommation est attribuée au fonctionnement des machines en production. Dans le cas des machines-outils, l énergie nécessaire à l usinage représente une part très faible par rapport à celle exigée par la machine. Sur ces machines, il y a un certain nombre de manières possibles d accroître l efficacité énergétique, par exemple en employant des régulateurs et des contrôleurs pour s adapter à une tâche spécifique, mais aussi en utilisant des unités qui économisent l énergie. Cependant, ces approches impliquent souvent d importants investissements, notamment l acquisition de nouvelles machines. D un autre point de vue, une économie d énergie considérable peut aussi être réalisée avec des modifications et/ou optimisations sur les machines existantes. permettent de réaliser des usinages complets en combinant différents diamètres, chanfreins, et faces et en économisant ainsi souvent quatre voire cinq changements d outils. D autre part, des vitesses d avances plus élevées et des temps d utilisation des machines plus courts apportent des économies d énergie significatives. Le passage à la microlubrification (MQL) ou à l usinage à sec offre encore plus de potentiel. Des économies d énergie de 0 à 30 % peuvent ainsi être réalisées sur les centrales de lubrification. MAPAL offre des solutions complètes pour la microlubrification, depuis le serrage d outil jusqu à l arrête de coupe. Les spécialistes MAPAL optimisent le process industriel La réduction des temps de cycles, et donc des temps d usinage, est d une grande importance pour l économie d énergie. D une part cet objectif peut être atteint grâce à la réduction des temps non productifs. Les outils MAPAL Moins de temps non-productifs Vitesses accrues Technologie moderne MAPAL +++ Une machine-outil de taille moyenne consomme approximativement kwh* par an en fonctionnement en trois postes. Cela signifie des émissions de dioxyde de carbone de 95 t CO* et correspond aux émissions de 66 petites voitures couvrant une distance de 000 kilomètres par an chacune. Grâce aux outils de haute performance et au processus d usinage très évolué, 5 à 0 % de l énergie requise peut être récupéré. L énergie consommée peut encore être réduite de 0 à 30 % de plus, par exemple en utilisant la microlubrification ou l usinage à sec * Sources : Zäh, M; Niehues, K: Combien d énergie consomme une machineoutil? Magazine fertigung 09/009 du , page 30 sqq. Ministère fédéral Allemand de l environnement, FG I.5., mars 00

3 Solutions d outils pour l économie d énergie

4 Temps non-productifs réduits process raccourcis MAPAL le spécialiste des outils combinés L utilisation d outils combinés est particulièrement efficace pour réduire l énergie requise et en même temps augmenter la productivité. Pendant la conception, les spécialistes MAPAL essayent toujours de combiner le plus d opérations d usinages possibles en un outil. Ainsi les temps de changement d outils et les temps secondaires non productifs sont économisés. Le temps de production total est sensiblement réduit par l usinage simultané de différents alésages, chanfreins et faces. Cette méthode apporte également plus de précision en termes de concentricité et de géométries d angles, car sur les outils combinés, il ne peut y avoir de décalage entre les différents diamètres. L utilisation d outils combinés apporte en outre un avantage supplémentaire en permettant de libérer des emplacements dans le magasin d outils. Diminuer la consommation grâce aux outils combinés.. Outil combiné pour usiner des alésages et pour le fraisage circulaire (bras de suspension AISi0Mg) Le diamètre (4 H8 ) est réalisé en premier par une opération d ébauche et finition à partir du brut. Les faces et chanfreins des deux côtés de la pièce sont ensuite fraisés par interpolation. Grace à la coupe douce apportée par les plaquettes de coupe tangentielles pour le fraisage en interpolation, et au soutien des patins de guidage pendant l usinage, il a été possible de combiner les deux usinages initialement séparés. Economie/an ( pièces) Temps de cycle : 89 heures kwh Emissions : 3,7 t CO * *(= 3.00 km pour une voiture). Usinage complet avec la technologie tangentielle et foret carbure monobloc (actionneur FGL50) Trois outils étaient nécessaires pour usiner un logement de raccordement et un palier sur un carter en fonte grise. L ensemble des opérations des machines ont été combinées sur un outil avec trois étages. Cet outil à permis à lui seul d économiser un total de 6 s. en temps secondaire et d usinage. Economie/an (5 000 pièces) Temps de cycle : heures.440 kwh Emissions :,4 t CO * *(=.800 km pour une voiture) 4

5 Solution d outils pour l économie d énergie Dès la conception et l optimisation des process d usinage, il est possible de réaliser d importantes économies d énergie et d augmenter la productivité. C est pendant ce processus que l équipe d experts du MAPAL Tool Expert Team définit et conçoit les outils et les besoins optimaux pour l usinage. Tous les documents et études nécessaires à la planification parfaite de l outil sont réalisés. Sur demande, les experts MAPAL fournissent également les programmes CN spécifiques et assurent le support pour la mise en route des outils. Grâce à cette méthode d optimisation, il a été ainsi possible d économiser des 80 outils qui étaient auparavant utilisés pour l usinage d un carter BV. Le temps d usinage a ainsi été réduit de 5%, apportant également une réduction de l énergie requise pour la machine. Exemples d économie d énergie et d augmentation de la productivité (Carter BV alu). Outil à inserts PCD de conception légère Quatre outils ont été réunis en un seul. Diamètre maxi de 50 mm avec néanmoins un poids réduit de seulement 5.7 kg, grâce au corps d outil en titane. Vitesse d avance de 900 mm/min. Economie/an ( pièces) Temps de cycle : 7 heures 3.76 kwh Emissions :, t CO * *(= 8.00 km pour une voiture). Barre d alésage à patins de guidage pour des paliers et logements avec une précision au micron Usinage complet de sept fonctions différentes : diamètres, chanfreins, faces avant. Respect des tolérances très serrées et productivité élevée. Combinaison avec un outil monté pour des usinages supplémentaires. Trois outils ont pu être remplacés. Economie/an ( pièces) Temps de cycle : 388 heures kwh Emissions : 4,9 t CO * *(= 4.00 km pour une voiture) Avantages : Outils d usinage complets pour réduire les temps d utilisation machines Suppression de certains outils, libération d emplacements de magasin, et suppression de temps de changement d outil grâce aux usinages combinés Réduction considérable de la consommation d énergie totale de la machine : jusqu à 0 à 5 % Economies d énergie sans investissement supplémentaires en unités ou machines 5

6 Vitesses supérieures MAPAL : spécialiste des outils haute performance Les nouveaux outils développés par MAPAL, comme par exemple le foret MEGA-Speed-Drill ou les alésoirs FeedPlus, permettent de réduire les temps d usinage jusqu à 70 %. Sur le foret MEGA-Speed-Drill la nouvelle disposition des listels permet d augmenter la vitesse de coupe. De son côté, la conception innovante des alésoirs FeedPlus permet de disposer de beaucoup plus d arêtes de coupe que sur les alésoirs traditionnels, ce qui induit une augmentation considérable de la vitesse d avance. Quant aux fraises à surfacer HP-FaceMill, elles sont pourvues d un grand nombre d inserts PCD induisant des vitesses accrues et de temps d usinage courts. Des géométries d arête directement étudiées pour réduire les efforts de coupe, alliées à des concepts d outils optimisés permettent de réduire jusqu à 5 % les besoins d énergie totaux des machines-outils. 3 Exemples d outils hautes performances MAPAL apportant des économies d énergie. Foret MEGA-Speed-Drill pour le perçage de carter d essieu (FGL 300) Grace à la réduction des charges sur les patins de guidage, la vitesse d usinage peut être considérablement augmentée. Ainsi, sur les 3 perçages par pièce, 3 secondes sont économisées par rapport à un foret carbure monobloc classique. De plus, ce foret MEGA Speed- Drill apporte une augmentation de la durée de vie de 7 %. Economie/an ( pièces) Temps de cycle : 889 heures kwh Emission :, t CO * *(= km pour une voiture) 3. Fraise HP-FaceMill est équipée de plus d arêtes PCD pour permettre des économies sur des distributeurs hydrauliques (Alu) Nombre de dents accru pour une vitesse d avance plus que doublée lors du fraisage de carters de direction en aluminium. Délai de récupération réduit au maximum grâce à l augmentation de la productivité et à l amélioration de l efficacité énergétique. Economie/an ( pièces) Temps de cycle : 4 heures 9.84 kwh Emission : 5,4 t CO * *(= km pour une voiture) Avantages : Réduction du besoin en énergie de la machine grâce aux temps principaux en baisse L augmentation du nombre de dents n entraine pas d augmentation significative de la puissance absorbée Outils haute performance MAPAL en version standard ou spéciale Support de qualité assuré par des spécialistes compétents. Alésoir FeedPlus et vitesses d avance accrues 8 dents au lieu de 8 : l alésoir FeedPlus atteint ainsi des vitesses d avance très élevées. Une économie de temps d usinage de 66 % est ainsi dégagée pour l usinage d une douille en bronze sur des culbuteurs. Economie/an ( pièces) Temps de cycle : 39 heures 858 kwh Emission : 0,5 t CO * *(= 4.00 km pour une voiture) 3 6

7 Solution d outils pour l économie d énergie Technologie moderne MAPAL : spécialiste de l usinage en microlubrification et à sec La microlubrification et l usinage à sec sont des éléments clés pour les économies d énergie sur une machine-outil. En effet, les pompes haute pression nécessaires à la lubrification consomment beaucoup d énergie. Ces unités représentent bien souvent 0 à 30 % des besoins énergétiques de la machine. Grace au passage à la microlubrification pour l usinage d une culasse, une pompe entière avec une pression de 50 bars et une puissance moteur de kw a pu être économisée. Exemple : projet culasse en microlubrification. Outils de précision PCD pour les logements guides et siège de soupape Grâce à des conduits de lubrification parfaitement défini sur les outils, l apport de l aérosol de microlubrification est entièrement sécurisé et parfaitement réparti sur toutes les arêtes de coupe. Un système d apport spécifique garantit de plus un temps de réponse < 0, s.. Outils PCD à double arête pour les logements injecteurs et puits de bougie Malgré la différence de diamètre importante de 7 à 6 mm, grâce à ces outils, les copeaux sont parfaitement évacués de l alésage, même sans haute pression. L usinage est sécurisé, y compris avec une pression de seulement bar. 3. Outils d alésage à patins de guidage pour la finition de lignes arbres à cames Patins de guidage en PCD et les sorties d aérosol directement étudiées pour correspondre aux emplacements des paliers garantissent un usinage fiable. Economies possibles kwh Emission : 9 t CO * Grace à l économie d une pompe haute pression sur une machine de taille moyenne sur trois postes et une proportion de temps d usinage de 30 % du temps de fonctionnement total. *(= km pour une voiture) Avantages : Microlubrification ou usinage à sec possible pour toutes les méthodes d usinage et dans toutes les matières Contrôles qualité spécifiques sur les outils de microlubrification Gamme de serrage complète disponible pour systèmes monoou bi-canal Démonstration et usinage de pièces tests au centre d essais de MAPAL Aalen 3 7

8 Parfait pour vous. Le spécialiste global Alésage Alésage demi-finition Perçage Fraisage Tournage Recessing Serrage Réglage et mesure Service V.0.0 MAPAL France S.A.S. Outils de précision Siège social et bureau commercial Z.I. La Silardière BP 07 F-4500 Le Chambon Feugerolles Tél. : Fax : Bureau commercial Bât. Le Monet Paris Nord 9/3 allée des Impressionnistes BP 5345 Villepinte F-9594 Roissy Ch. de Gaulle Cedex Tél. : Fax : info@fr.mapal.com ENE-F WD Printed in Germany. Right of technical modifications reserved.