Ça vaut la peine de regarder attentivement
Marco Kunz, ingénieur des procédés et co-développeur du système de mesure automatique de l’usure, au centre technologique de Blaser Swisslube
… avec capteurs et des données fiables pour un usinage plus efficace et plus sûr
Le lubrifiant réfrigérant est un facteur décisif pour la qualité, la rentabilité et la durabilité dans les applications d’usinage modernes. Blaser Swisslube, le spécialiste suisse des solutions de lubrification, démontre comment les avantages des huiles de coupe modernes à haute performance peuvent être mesurés objectivement à l’aide de techniques sensorielles ciblées et utilisés pour optimiser les processus.
Caméra pour la détection de l’usure des outils sur le chariot linéaire du tour à poupée mobile
Quand la recherche s’allie main dans la main
Depuis de nombreuses années, Blaser Swisslube développe des lubrifiants réfrigérants utilisés dans le monde entier pour divers processus d’usinage. La combinaison entre la recherche fondamentale, un centre technologique interne et un développement orienté vers les applications permet à l’entreprise d’adapter ses produits de manière ciblée aux conditions de fabrication réelles.
La compréhension approfondie de l’ensemble du processus d’usinage, c’est-à-dire l’interaction entre la machine, l’outil, la matière, les paramètres d’usinage et le lubrifiant réfrigérant, est au cœur de cette démarche. Afin de comprendre avec précision ces interactions complexes, Blaser Swisslube mise sur la technologie des capteurs, la saisie et l’analyse numériques des données.
La technologie des capteurs au service de l’usinage
Blaser Swisslube utilise un tour à poupée mobile ultramoderne de la société Star Micronics, équipé d’un magasin de chargement de barres et d’un système de lubrification haute pression. Cette installation expérimentale comprend une multitude de capteurs qui enregistrent les effets mécaniques et thermiques directement pendant le processus. Les charges de broche, les positions des axes et les variables macro sont enregistrées du côté de la machine. De plus, des capteurs de vibrations placés à plusieurs endroits mesurent les vibrations dans la gamme de 10 Hz à 10 kHz; ce qui est idéal pour détecter des phénomènes tels que la concentricité des barres dans le magasin, les vibrations pendant l’usinage et les variations des forces de coupe. Des capteurs de pression, de débit et de température surveillent l’alimentation en lubrifiant réfrigérant, tandis que des capteurs de qualité de l’air quantifient la concentration de brouillard d’huile dans l’environnement de la machine.
Mesure automatique de l’usure
La mesure optique de l’usure est un processus mis au point par Blaser Swisslube: Une caméra capture automatiquement des images de l’outil afin de mesurer la largeur d’usure sans devoir interrompre manuellement le processus et démonter l’outil.
Cette quantité importante de données garantit une transparence sans précédent sur l’ensemble du processus d’usinage. Les analyses basées sur les données permettent de détecter très tôt les moindres changements dans le comportement d’usinage, ce qui constitue une étape décisive vers des tests reproductibles et économiques ainsi que des processus de série stables.
De la valeur mesurée à l’amélioration des processus
L’analyse des données permet de comparer avec précision les performances de différentes huiles de coupe. Ainsi, lors du tournage d’alliages de laiton sans plomb, aucune usure significative des outils (vB <0,02 mm) n'a été constatée après plus de 1000 minutes d'utilisation, avec des forces de coupe égales, une qualité de surface constante et une stabilité dimensionnelle de l'ordre du micromètre. La stabilité du processus témoigne des excellentes performances de lubrification et de refroidissement de l'huile de coupe utilisée, mais aussi de sa contribution à la sécurité du processus et à la qualité de la surface.
Les données mesurées peuvent également être utilisées pour les questions de sécurité au travail et de durabilité. Lors d’un essai réalisé avec une machine à rectifier, un capteur de qualité de l’air a mesuré la quantité de brouillard d’huile. La concentration de brouillard d’huile a pu être réduite jusqu’à un facteur 15 en ajustant les additifs anti-brouillard à l’huile de base. Cela permet non seulement de réduire les risques pour la santé et relatifs aux incendies, mais aussi d’améliorer considérablement l’environnement de travail.
Capteur de vibrations dans le magasin de chargement de barres LNS
Une gestion intelligente des données
La grande quantité de données collectées par les capteurs est enregistrée via la plateforme Microsoft Azure IoT Stack et analysée en temps réel, ce qui permet d’arrêter les essais en toute sécurité lorsque des valeurs limites, librement définissables, sont dépassées. De plus, Power BI, permet de créer des tableaux de bord qui illustrent l’état actuel du processus et mettent en évidence les tendances, les anomalies et les potentiels d’amélioration.
Une véritable valeur ajoutée
L’utilisation de capteurs modernes permet à Blaser Swisslube de prouver objectivement l’efficacité et la valeur ajoutée de ses huiles de coupe haute performance. L’alliance entre la connaissance des procédés, l’analyse basée sur les données et une méthodologie d’essai pratique constitue la base de l’optimisation des processus d’usinage, et ce avec une productivité maximale, une grande fiabilité des processus et des avantages mesurables pour les clients.