Distribuée en France par Celada, la machine hybride OPM250L de Sodick ouvre de nouvelles perspectives industrielles. Destinée à la fabrication directe de pièces et d’outillages de très haute précision, elle présente un niveau de technicité hors pair.
L’utilisateur dispose de plusieurs types de fonctionnement en fonction du taux de fusion de poudre métallique dont il a besoin pour réaliser des moules complexes. Ici (à gauche sur la photo) un moule de connecteur EV en acier maraging réalisé de A à Z avec cette machine. (Photo : MS)
Présentée pour la première fois en France le 19 avril dernier devant un parterre trié sur le volet convié au show-room de Celada France situé en région parisienne, la machine OPM250L de Sodick allie fabrication additive et fraisage à grande vitesse. L’équipement construit couche par couche (épaisseur de couche de 0,05 mm) par fusion laser de poudre métallique, des pièces de haute précision de dimensions 250 x 250 x 250 mm. Au dispositif de fabrication additive s’ajoute une tête de fraisage à grande vitesse qui intervient pendant la construction de la pièce en fonction de besoins. Cette broche de fraisage offre une vitesse de 45 000 tr/min et la machine dispose d’un changeur automatique d’outils ce qui autorise un fonctionnement sans surveillance. Le fraisage est exécuté après chaque dizaine d’opérations de fusion de poudre, ce dernier étant réalisé avec un laser fibre IPG de 500 W. «
Cette solution améliore la productivité, réduit les délais et les coûts par rapport aux moyens conventionnels utilisés pour la fabrication des moules », précise Maurizio Spampinato, pdg de Celada. «
La machine fabrique les moules, aussi complexes soient-ils, en une seule pièce, éliminant ainsi la nécessité d’assurer des assemblages fastidieux. » Réalisé à partir d’un centre d’usinage maison doté de moteurs linéaires, l’équipement dispose d’une vraie commande numérique. De plus, Sodick fournit un système de FAO (fabrication assistée par ordinateur) dédié : le Z-Asso. Ce dernier saisit les données CAO (conception assistée par ordinateur), telles que IGES, Step et Parasolid, pour créer les paramètres laser et de découpe du modèle couche par couche. Le système offre aussi des fonctions de simulation. L’utilisateur dispose de trois modes de fonctionnement différents (standard, rapide et à haute vitesse) qu’il peut choisir en fonction du taux de fusion recherché. Ce qui détermine la vitesse de construction de la pièce. Le mode de fonctionnement standard s’effectue avec une vitesse de 10 cm3/h et assure un taux de fusion de 99,98 %. Le mode « haute vitesse » s’effectue à une vitesse de 20 cm3/h avec un taux de fusion de 99,5 %. La machine fonctionne avec des poudres maison acier et inox dont le prix d’entrée de gamme est de 7 000 euros pour 100 kg. Pour le moment les poudres fournies sont : OPM Ultra 1 (acier maraging), OPM Super Star, OPM Stainless 316 et OPM Stainless 630. «
Nous préparons cette année plusieurs poudres qui permettront d’atteindre des caractéristiques mécaniques de haut niveau », annonce cependant Maurizio Spampinato. Ces poudres d’aciers spéciaux et de titane autoriseront la fabrication de pièces avec un HRC de 55-60. Une première sur le marché de machines hybrides. La machine est dotée d’un petit dispositif extérieur pour le traitement de la poudre usée mélangée avec des copeaux qui est évacuée après chaque construction de couche. Ce dispositif sera intégré prochainement dans la machine. Le constructeur japonais annonce également pour l’année prochaine un équipement plus grand qui pourra construire des pièces de 350 x 350 x 370 mm. Les pièces réalisées sont soumises après fabrication à un traitement thermique (de revenu) pour éliminer les contraintes. La machine réalise des moules pour l’injection plastique avec des canaux de refroidissement en 3D positionnés librement à l’intérieur. Ce qui permet d’égaliser les températures dans le moule et d’améliorer le cycle de fabrication par rapport à celui d’un moule conventionnel, ainsi que le retrait du moulage. Des avantages qui réduisent de moitié voire plus le délai de fabrication. A titre d’exemple la réalisation d’un moule complexe conventionnel (un assemblage de 52 éléments) qui nécessite 3 centres d’usinage, 6 machines d’électroérosion par fil et 6 machines par enfonçage, 4 rectifieuses et une fraiseuse ainsi que des opérations d’assemblage, se déroule sur 54 jours. Avec deux machines OPM250L le temps de fabrication du même moule n’est que de 24 jours.
Construite sur la base d’un centre d’usinage, la machine hybride OPM250L dispose d’une vraie commande numérique et d’un système de FAO maison. Elle peut s’intégrer dans une chaîne du type Internet des Objets pour être commandée à distance. (Source : MS)
Plusieurs accessoires complètent la machine : un générateur d’azote pour créer l’atmosphère inerte dans la chambre de fabrication par fusion, un dispositif automatique de mesure de longueur d’outils, un mécanisme de réglage du volume d’alimentation de poudre…
La machine sera commercialisée pour un prix compris entre 800 000 et 1 million d’euros en fonction des options.
