Communiqués de presse

21/01/2008 Usinage de vilebrequins avec des plaquettes faites sur mesure de CERATIZIT Reportage et interview réalisés chez Audi Hungaria, client de CERATIZIT.

5 500 personnes travaillent chez AUDI HUNGARIA MOTOR Kft. à Györ (Hongrie). On y fabrique les moteurs pour les marques Audi, VW, Skoda et Seat, distribuées par le groupe Volkswagen. À Gyor, on assemble les modèles Audi TT Coupé et Roadster, et à l’avenir également les cabriolets Audi A3. En 2006, plus de 23 500 automobiles et environ deux millions de moteurs sont sortis des chaînes de fabrication de ce site. Audi Hungaria est donc le deuxième exportateur en Hongrie. Pour l’usinage de vilebrequins, Audi Hungaria mise sur la technologie et l’expérience de l’expert du carbure CERATIZIT.

Avec Audi on associe aussi bien des prestations technologiques haut de gamme que la politique conséquente de la marque commerciale aux quatre anneaux. Bref, dans le monde automobile, Audi occupe l’une des meilleures places. Il lui paraît donc logique de se fournir chez CERATIZIT, le leader technologique dans le domaine des matériaux durs destinés à l'Usure et à la Coupe.

L’usinage de vilebrequins chez Audi
Depuis 1994, la société Audi Hungaria Motor Kft. est implantée dans la banlieue de Györ, une petite ville de 130 000 habitants, située à 45 km de la frontière austro-hongroise. Audi a choisi ce site pour différentes raisons : la desserte logistique est très bonne, les sous-traitants, présents dans un rayon de 50 km, sont compétitifs, le grand hall de 100 000 m2 existait déjà et de nombreuses personnes dans cette région parlent très bien l’allemand. De plus, l’université technique de Györ assure la formation d’ingénieurs qualifiés et d’une main d’œuvre spécialisée.

Les vilebrequins étant soumis à d’énormes forces, une précision maximale est exigée lors de leur fabrication
Dans le département de la fabrication de moteurs d’Audi Hungaria Motor Kft, Zoltán Szathmári est chargé de la planification de la fabrication et de la technologie des outils. Il travaille en étroite collaboration avec les attachés technico-commerciaux et le département de recherche et de développement de CERATIZIT. Son principal interlocuteur sur place est Barnabás Deri, chef des ventes de CERATIZIT Hungaria.

Z. Szathmári nous guide à travers les ateliers de production comprenant des halls lumineux hauts de plafond où se trouvent trois lignes de production extrêmement longues, ultramodernes et complètement automatisées. Chez Audi en Hongrie, tout est très propre et le personnel visiblement fier de pouvoir travailler ici.

Dans l’usinage de vilebrequins, Audi Hungaria utilise sept types différents de plaquettes amovibles de CERATIZIT. Ces plaquettes représentent des solutions spécifiques que CERATIZIT a développées conjointement avec le fabricant de machines GFM. Cela demande une précision maximale. Zoltán Szathmári explique : « Le vilebrequin constitue un élément essentiel du moteur. Il transforme le mouvement linéaire généré en un mouvement rotatif et est soumis à d’énormes forces. Ici, nous fabriquons six types de vilebrequins différents. Les vilebrequins arrivent chez nous sous forme de pièces forgées. Avant usinage, un vilebrequin destiné à un moteur 3.0 TDI pèse 26 kilos et après usinage encore 18 kilos ».

Interview avec Zoltán Szathmári, responsable de la planification de la fabrication et de la technologie des outils chez Audi Hungaria

Monsieur Szathmári, qu’est-ce qui importe dans l’usinage de vilebrequins ?
Z. Szathmári : « Deux tiers de la production concernent le moteur 3.0 TDI dont le vilebrequin est fabriqué en 42CrMoS4. Son pré-usinage représente une tâche difficile puisqu'il s’agit d'une matière ultrarésistante à la limite de l'usinage « dur ». La croûte de forgeage use complètement les outils ».

Qu’est-ce que cela signifie pour les outils ?
Z. Szathmári : « Le vilebrequin brut est ovalisé, les caractéristiques de sa structure varient d’un endroit à l’autre et la surface n’est pas homogène. Cela implique une charge importante et irrégulière pour la plaquette amovible ».

Quelle est la durée de vie d’une plaquette amovible ?
Z. Szathmári : « Lors du pré-usinage (pré-fraisage de paliers) les plaquettes amovibles sont montées dans une fraise annulaire ou une fraise disque. Après avoir usiné environ 250 vilebrequins, il faut retourner les plaquettes de la fraise ».

Comment voyez-vous la coopération avec CERATIZIT ?
Z. Szathmári : « Nous travaillons avec CERATIZIT depuis quatre ans et notre communication est très ouverte ; nous n’avons pas de secrets. Pour chaque nouveau développement, nous sommes informés de toute amélioration effectuée. CERATIZIT optimise sans cesse et est conscient que la stagnation est dangereuse, car la pression est énorme : chaque année, est lancé un appel d’offres pour l’équipement en outils des machines ; chaque année, sont développées de nouvelles procédures d’essai auxquelles CERATIZIT doit se soumettre et pour lesquelles le groupe doit démontrer ses compétences. Depuis quatre ans, avec beaucoup de succès ».

Interview avec László Janó, segment de produits V6, ateliers d’usinage chez Audi Hungaria

Monsieur Janó, combien de temps dure l’usinage d’un vilebrequin ?
L. Janó : « Il y a plusieurs façons de le mesurer. On peut dire que toutes les 49 secondes, un vilebrequin fini sort en fin de ligne. Cela correspond au temps de cycle de la ligne ».

Quelle est l’importance des outils dans cette ligne de production ?
L. Janó : « Les outils sont extrêmement importants car cette ligne est très complexe et flexible. Les investissements pour une telle ligne sont par exemple trois fois plus élevés que ceux d’une ligne de production pour culasses. Un procédé d’usinage si complexe exige une grande fiabilité du processus. Dans la chaîne de fabrication automatisée, les durées de vie doivent rester constamment au plus haut niveau. Étant donné que 65 % des coûts retombent sur les outils, ceux-ci jouent donc un rôle très important ».

Quel est le nombre de rebuts ?
L. Janó : « Les tolérances appliqués à un vilebrequin sont très étroites. Toute la ligne y est adaptée et optimisée en permanence. Les contrôles de qualité sont également très nombreux, pour le moteur 3.0 TDI par exemple, le contrôle de fissures est réalisé à 100 %. Ce qui compte pour moi, c’est la qualité du produit fini et non pas le nombre de pièces défectueuses. En quatre ans, on ne nous a retourné que deux vilebrequins pour des raisons de défauts de matière et non de défauts d’usinage ».

Quelle charge peut supporter un vilebrequin ?
L. Janó : « Je ne peux pas vous donner un chiffre exact, mais en règle générale, on peut dire que le vilebrequin doit pouvoir supporter trois fois la charge que l’on exige du moteur ».

[Bloc d’informations techniques] Patrick Zobl, chef de produit chez CERATIZIT, décrit en détail l’usinage de vilebrequins Technique du fraisage de vilebrequins Vitesses de coupe élevées (jusqu’à 260 m/min) Train de fraises disques aux diamètres compris entre 350 mm et 750 mm  Usinage à sec, entraînant des contraintes thermiques importantes pour le matériau de coupe Grand nombre de dents des fraises disques (de 40 à plus de 200 dents) Les paliers sont usinés simultanément par deux fraises disques. Faible stabilité d’usinage en raison de la longueur et du diamètre plutôt petit du vilebrequin Exigences imposées aux plaquettes amovibles de CERATIZIT Grande résistance aux chocs thermiques Qualité constante du matériau de coupe, d’où une fiabilité du processus Excellente durée de vie, d’où de faibles coûts de changements d’outils Surface lisse, d’où une chaleur de friction et une usure moindres Matières utilisées pour vilebrequins Fontes pour moteurs soumis à de faibles sollicitations et charges Aciers alliés (Cr, Ni, Mo) possédant une grande résistance à la fatigue pour moteurs soumis à des sollicitations et charges plus importantes ou pour réduction du poids Caractéristiques des plaquettes amovibles de CERATIZIT La géométrie de la plaquette amovible résulte en grande partie du profil du vilebrequin. CERATIZIT détermine le matériau de coupe à utiliser et la géométrie de l'arête.

[Bloc d’information relatif aux étapes de fabrication] Étapes de fabrication d’un vilebrequin a. Pré-usinage Mise à la longueur et centrage Usinage intérieur et extérieur des paliers et des manetons Tournage des paliers et des extrémités Ébavurage Perçage par forets longs en carbure monobloc b. Trempe (par induction) c. Usinage Tournage dur Taraudage Taillage Rectification avec meule CBN Contrôle de criques par fluorescence Équilibrage dynamique Finition (polissage et rodage) d. Contrôle de qualité