Les aciers à résistance élevée ayant des caractéristiques spécifiques sont plus demandés que jamais. La branche des fabricants des éoliennes qui est encore relativement jeune demande des aciers résistants à la rouille, aux acides et à la chaleur et ayant des caractéristiques très spécifiques. Les évolutions dans l'industrie aérienne et l'industrie aérospatiale comme l'airbus A 380 présentent de nouvelles exigences à la ténacité et à la dureté des matériaux. Les constructeurs d'installations hautes résistances recherchent des aciers innovateurs afin d'augmenter le degré d'efficacité. Le processus permanent de réduction des constructeurs d'automobiles concernant le poids et le nombre de pièces mène à des produits qui présentent une très grande variété.

Les nouvelles sortes d'acier signifient également de nouveaux défis pour la préfabrication et la préparation - des prestations par lesquelles les fabricants d'acier produisent une valeur ajoutée supplémentaire et peuvent aider les clients lors de processus de simplification.

Sciage de barres en aciers à résistance élevée

Peu importe par quels alliages et par quel équipement sophistiqué certaines caractéristiques d'acier sont produites, pour les caractéristiques de coupe, en règle générale, il y a toujours les mêmes difficultés. La ténacité et des limites élastiques élevées font que la matière « bave » lors du processus d'usinage ; c'est-à-dire que les lames ont du mal à saisir le matériel et à produire un copeau défini. La dureté de la matière minimise le rendement de coupe par lame. Un rendement réduit, une précision insuffisante et des valeurs de rugosité médiocres de la surface de coupe sont les conséquences considérables et économiques dans le cas d'un manque de connaissances dans ce domaine. Lors de l'ébavurage s'y ajoutent encore un arrondi incomplet des arêtes et un manque de reproductibilité.

La société Deutsche Edelstahlwerke GmbH, une entreprise du groupe Schmolz+Bickenbach, dispose d'un savoir-faire important dans la fabrication et le traitement ultérieur d'aciers à résistance élevée. En raison de propres études empiriques et en coopération avec l'entreprise de construction de machines RSA Entgrat- u. Trenn-Systeme, la qualité et le rendement lors de la coupe de longueurs fixes ont été optimisés récemment. Le fabricant d'acier inoxydable a investi dans une ligne de sciage RSA de la série RASACUT SC avec ébavurage et contrôle des longueurs fixes intégrés. La ligne de sciage est conçue pour l'usinage complet de longueurs entre 200 et 3.050 mm et d'un diamètre entre 6 et 30 mm. Des coupes non ébavurées sont possibles déjà à partir d'une longueur de 30 mm. La société Deutsche Edelstahlwerke garantit des tolérances de 1/10 de la norme DIN/ISO 10278 pour des longueurs exactes.

« Lors du sciage », dit M. Markus Liedlich, « la coordination exacte des vitesses d'avance et de coupe en dépendance du nombre de dents de la lame de scie est très important pour la qualité et pour le rendement de coupe. » Dans le cas de la scie RASACUT SC, l'avance de la lame de scie est réglée par un servomoteur. Cela permet de rendre la vitesse d'avance dépendante du volume à couper - de façon entièrement automatique, cela dépend du point du diamètre de la pièce sur lequel se trouve actuellement la lame de scie. Une bande de régime large et réglable sans échelon du moteur de la scie est le deuxième composant nécessaire pour la coupe efficace de matériaux à résistance élevée. Ainsi, en prenant compte du nombre de dents de la lame de scie, on peut définir un rapport optimal entre un temps de sciage le plus rapide possible, une qualité de coupe optimale et une durabilité économique de la lame de scie.

Ce qui, dans la théorie, semble être compliqué, se laisse réaliser simplement sur la scie. La commande ne demande pas que l'opérateur ait des connaissances CNC pour régler les paramètres. Les vitesses d'avance et de coupe et le nombre de dents de la lame de scie peuvent être enregistrés en tant que données de base, relatif à la commande ou à la pièce. Normalement, l'opérateur enregistre seulement le numéro de commande ou les données des pièces ? tous les autres réglages sont effectués automatiquement par la scie RASACUT SC.

Pour les exigences spécifiques dans l'usine d'acier blanc du spécialiste d'acier inoxydable à Hagen, des lames de scie jetables en carbure avec un nombre de dents entre 80 et 120 se sont révélées être l'outil optimal. « Certainement, des résultats économiques sont réalisables également par des lames de scie haute performance en acier si celles-ci sont exactement adaptées à la pièce. Etant donné que nous usinons souvent de petites séries avec des qualités de matériau différentes, nous avons cherché une lame universelle afin de ne devoir faire un changement de lame de scie qu'en cas d'usure », c'est l'explication que donne M. Markus Liedlich pour argumenter ses études. Ainsi, on ne peut pas donner de réponse globale à la question de savoir si les lames de scie en carbure ou les lames de scie haute performance en acier sont préférables pour les matériaux durs à couper. Il est recommandé de faire un calcul de rentabilité séparé pour chaque fabrication. Le fait que sur la scie RASACUT, un changement de lame de scie est fait en une minute seulement, augmente la flexibilité lors du choix de l'outil. Les essais des ingénieurs RSA ont révélé la valeur approximative que pour les matières avec une résistance à la rupture > 900 N/mm², les lames de scie avec plaquette en carbure ont de nets avantages par rapport aux lames de scie haute performance en acier.

Au préalable, M. Markus Liedlich et ses spécialistes ont également étudié la solidité de la ligne de sciage RASACUT - et ici, l'engrenage de la scie en particulier. Car lors du sciage de pleins à résistance élevée, il doit résister à des forces importantes. Un jeu dans l'engrenage, surtout pour les lames de scie en carbure, mène à une usure très rapide et à une qualité de coupe insuffisante. Pour cette raison, M. Rainer Schmidt, gérant de la société RSA et ingénieur diplômé, attire volontiers l'attention sur le travail de développement : « Non seulement, nous avons surdimensionné l'engrenage de la scie afin d'absorber aussi des maximums de charge sans problème. Par des douzaines d'essais de fabrication, nous avons atteint l'objectif de fabriquer un engrenage pratiquement sans jeu qui travaille précisément à long terme ? également lors de l'usinage d'aciers très durs et lors d'un fonctionnement sur trois postes. »

Ebavurage d'aciers à résistance élevée

En premier lieu, c'est l'outil qui décide de la qualité et de la reproductibilité des résultats d'ébavurage ; une brosse à haut rendement avec garniture de fil. Pour cette procédure également, il s'agit d'un processus de coupe car chaque extrémité de fil forme une lame qui enlève la bavure par des copeaux microscopiques. Pour des aciers à résistance élevée et pour des aciers avec des limites élastiques élevées, un fil spécial développé par RSA est le fil le plus adapté. Il a une résistance à la rupture d'environ 3.000 N/mm². Par sa structure de dureté naturelle, le fil de RSA atteint une résistance aux chocs plus élevée que d'autres fils habituels et trempés à l'huile. Les avantages apparaissent par des durabilités plus longues et par un arrondissement propre des bords sans la formation d'une bavure secondaire. Les temps d'ébavurage courts sont atteints par la haute densité de garniture des brosses ou des rouleaux à haut rendement. Une brosse rouleau d'un diamètre de 300 mm et d'une longueur de 460 mm qui est utilisée dans des ébavureuses automatiques, a environ 390.000 fils - c'est-à-dire lames. Ainsi, par la vitesse circonférentielle élevée de 45 m/s, des cadences horaires de 5.000 pièces et plus sont atteintes. En outre, des épaisseurs de fil différentes permettent une adaptation précise à la matière à ébavurer. Pour les pièces en acier inoxydable, des brosses correspondantes avec une garniture de fil en acier inoxydable sont à disposition.

Préparée pour les exigences élevées de l'industrie automobile

Du côté des producteurs, la société Deutsche Edelstahlwerke GmbH a été depuis toujours un partenaire de livraison important de l'industrie automobile pour des aciers avec des qualités particulières. Entre-temps, l'entreprise est également bien placée au niveau du traitement ultérieur. Par exemple, sur la nouvelle ligne de sciage RASACUT sont coupés des aciers de ressort avec des résistances à la rupture jusqu'à 800 N/mm² et avec des diamètres entre 9 et 14 mm et des longueurs jusqu'à 3.000 mm. Ensuite, des sous-traitants de l'industrie automobile placés à la première et à la deuxième étape des achats se chargent de l'enroulement, du traitement par trempe et revenu et du traitement des surfaces. L'exigence particulière concernant l'homogénéité de la structure du métal est surveillée aussi intégralement lors du processus de laminage que la précision est surveillée lors de la coupe aux longueurs fixes. Après le sciage et l'ébavurage, la longueur de chaque pièce est contrôlée de façon entièrement automatique. Le module de contrôle, intégré dans la ligne de sciage, sépare les pièces hors tolérance. Ainsi, il n'y a pas de pièces défectueuses livrées au client. Les preuves comme les valeurs CPK et la documentation des valeurs de mesure détaillées sont établies de façon entièrement automatique et à la demande du sous-traitant de l'industrie automobile, elles lui sont communiquées. Grâce à la construction modulaire de la ligne de sciage RSA, l'entreprise est également parée à compléter les processus de chanfreinage et de nettoyage à tout moment au cas où de telles exigences provenant de l'industrie automobile deviendraient actuelles.

Les acheteurs de pièces brutes pour des pièces estampées, comme par exemple les arbres pour des automobiles, montrent déjà leur intérêt à transférer leur préfabrication à la société Deutsche Edelstahlwerke. La précision élevée de la ligne de sciage en liaison avec le contrôle à 100 % intégré est la condition préalable idéale pour des usines de formage pour respecter exactement les limites de tolérance étroites des OEM de quelques grammes et, parallèlement, de réduire les rebuts.