24/04/2007
La technologie d’écroûtage l’emporte sur celle du tournage
Exemple issu de la pratique : écroûtage avec des outils CERATIZIT chez BGH Edelstahl |
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De l’acier brut à la barre usinée – CERATIZIT, l’expert du carbure, démontre son expérience dans l'écroûtage par des exemples pratiques. Le segment « Construction mécanique » dans la Business Unit « Utilisateurs finaux » (Coupe) de CERATIZIT, se concentre, entre autres, sur le développement d’outils destinés à l’écroûtage de barres, un procédé important dans le domaine de la Coupe.
L’écroûtage est un procédé d'usinage lourd par enlèvement de copeaux. Il s’agit d’usiner des barres forgées afin d’enlever la peau oxydée, la croûte de laminage et d’éventuelles fissures superficielles. Lors de l’écroûtage, les barres obtiennent l’état de surface, la précision dimensionnelle et la cylindricité souhaités. L’écroûtage se prête à différents types d’aciers, p.ex. aux aciers trempés et revenus, aux aciers à roulements, à outils, à ressorts, aux aciers rapides, fortement alliés et inoxydables, voire au titane. Le résultat : des produits semi-finis qui sont fournis principalement à l’industrie pétrolière et à la construction mécanique. Ensuite, à partir de ces barres des pièces tournées des plus variées sont fabriquées sur les tours automatiques, mais ces barres constituent également le matériau de base pour des mandrins, des axes pour centrales éoliennes, des engrenages, tiges de pistons et d’arbres.
L’écroûtage : de la barre brute à la barre usinée
Au cours de l’écroûtage, la barre passe à travers une tête d’écroutage en rotation, la coupe est radiale. La tête d’écroûtage possède quatre cassettes dont chacune est équipée d’une à trois plaquettes qui usinent la barre. Les plaquettes utilisées servent à l’ébauche (enlèvement de matière) et à la finition (état de surface et précision dimensionnelle).
L’écroûtage en détail :
1. Réchauffage de l’acier brut
2. Forgeage ou laminage de l’acier réchauffé afin d’obtenir des barres
3. Recuit et redressage des barres
4. Prélèvement d'échantillons pour assurer la qualité
5. Enlèvement de la peau oxydée, de la croûte de laminage ainsi que
d’éventuelles fissures superficielles par la machine d’écroûtage tout
en tenant compte de la précision dimensionnelle et de l’état de surface requis
6. Alignement de la barre dans la presse afin de compenser d’éventuelles
tensions et courbures résultant de l’écroûtage
7. Contrôle final de la barre écroûtée dans la machine à ultra-sons
8. Sur demande : rectification de la barre
Un exemple de la pratique : écroûtage chez BGH Edelstahl à Siegen, Allemagne
La société BGH Edelstahl à Siegen est un client de CERATIZIT depuis 2005. BGH (Boschgotthardshütte) produit des aciers inoxydables et des alliages spéciaux, capables de satisfaire les exigences les plus élevées. Chez BGH à Siegen, l’écroûtage est réalisé par une installation Kieserling & Albrecht de 50 mètres de long pouvant travailler des barres jusqu'à une longueur de 18 mètres. Chaque mois, BGH travaille (uniquement sur cette installation) environ 4 100 tonnes de barres qui à leur tour engendrent 350 tonnes de copeaux. Une partie des outils employés pour ce travail dur proviennent de CERATIZIT. Ce sont les plaquettes d’ébauche RNMH 5018MOS00-R50 CTC1635, utilisées jusqu'à une profondeur de passe de 7 mm, et des plaquettes de finition YNUF 201220S50-M50 CTC1125 qui, grâce au positionnement de la cassette possède une profondeur de passe constante de 1,5 mm.
Interview avec Jost Kretzer, contre-maître d’usine chez BGH Edelstahl
- Quand applique-t-on la technique d’écroûtage au lieu de celle du tournage ?
J. Kretzer : Normalement, l’écroûtage est employé comme procédé d’usinage pour des pièces cylindriques et longues, à savoir pour des barres en acier, tandis que les arbres étagés ou les barres d’un diamètre excédant les 300 mm sont tournés.
- Quels sont les avantages de l’écroûtage ?
J. Kretzer : Un des principaux avantages est l’utilisation simultanée de quatre outils, par conséquent les avances sont quatre fois plus importantes que dans le tournage. Dans l’écroûtage, il y a également moins de vibrations parce que les barres sont guidées à faible distance. L’ensemble du processus d’écroûtage est nettement plus stable et donc plus résistant aux vibrations, par conséquent, la performance est plus importante.
De plus, la surépaisseur pour l’écroûtage est plus faible comparée au tournage classique entre pointes. La barre est maintenue et centrée, un guidage extra par des lunettes ou un changement du serrage (comme dans le tournage) ne sont donc pas nécessaires.
- Quels sont les risques de l'écroûtage ?
J. Kretzer : Évidemment la rupture de la plaquette. Quand la plaquette est rompue à une avance entre 15 et 18 mm par tour, cela peut endommager la cassette entière ou même les quatre cassettes. Sous l’effet des forces importantes générées après une rupture de plaquette, la tête d’écroûtage commence à tourner la barre au lieu de l’écroûter. Ce problème peut entraîner des coûts élevés puisque ce sont les 22 galets de guidage de la machine à écroûter et la barre qui sont endommagés. Mais avant qu’une plaquette se rompe, la pression augmente et la machine requiert une énorme puissance, ce qui provoque des bruits facilement audibles. Dans un tel cas, une grande sensibilité est requise : il s'agit de changer la plaquette au moment approprié afin d'éviter ce risque.
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