MAPAL s'appuie sur sa connaissance des composants et du marché pour fournir des solutions d'usinage optimales à l'industrie automobile dans le domaine de l'électromobilité. Les développements mondiaux, les tendances et les moteurs sont intégrés dans son portefeuille de solutions pour des composants spécifiques tels que le compresseur à spirale.
Le marché mondial de l'automobile continuera à se développer dans les années à venir, la croissance la plus importante se produisant dans le domaine des véhicules électriques. L'augmentation de la part des voitures hybrides et à batterie s'accompagne d'une augmentation de la part des véhicules équipés de compresseurs à spirale. Cette pièce est utilisée pour augmenter la pression du réfrigérant dans le système de gestion thermique, qui maintient la température des batteries, entre autres. Celles-ci doivent être refroidies en été et chauffées en hiver. Les deux spirales, orbitale et fixe, constituent le cœur du composant. Elles se déplacent de manière excentrique l'une par rapport à l'autre, de sorte que le fluide frigorigène est comprimé entre les spirales vers le centre.
MAPAL a défini le compresseur à spirale comme un composant clé dans le domaine de l'électromobilité : Il répond à des exigences très élevées en matière de qualité d'usinage et doit être fabriqué en grandes quantités. Avec des spécifications parfois inférieures à 20 µm, la forme des spirales de la volute et la perpendicularité ont des tolérances très serrées. Une finition de surface avec une profondeur de rugosité moyenne de l'ordre du micromètre est nécessaire pour que les deux spirales fonctionnent parfaitement l'une par rapport à l'autre.
Le processus d'usinage pour la fabrication des spirales comprend le fraisage des surfaces des spirales ainsi que des surfaces supérieures et inférieures. Le processus de pré-usinage est déjà très proche du contour final. Une fraise étagée assure la finition de la surface frontale et des formes en spirale au cours de l'usinage fin qui suit. D'un seul coup, l'outil se déplace vers l'intérieur, fait demi-tour au point le plus intérieur avec le plus petit rayon, puis se déplace à nouveau vers l'extérieur le long de l'autre côté de la forme en spirale. Les rayons spéciaux et les transitions entre la surface frontale et la spirale exigent des contours extrêmement précis sur l'outil de fraisage.
Une attention particulière est accordée au pré-usinage et à la finition des formes en spirale, qui doivent rendre la forme exacte tout en garantissant une longue durée de vie de l'outil (Photo MAPAL)Longue durée de vie de l'outil malgré un affûtage extrême
Il faut choisir une arête de coupe pour le fraisage qui puisse à la fois fournir la précision de forme requise et atteindre une longue durée de vie de l'outil. Une fraise de finition MAPAL peut gérer plus de 2 000 pièces en alliages d'aluminium AlSi1 et AlSi12, les plus répandus actuellement. Pour le pré-usinage, les spécialistes d'Aalen veillent à ce qu'il reste le moins de matière possible, mais autant que nécessaire pour assurer un traitement sûr. La fraise usine la surface avec une faible force, au lieu de la presser et de la déformer.
En ce qui concerne la finition, de nombreuses solutions sont disponibles et peuvent être mises en œuvre en fonction des besoins. MAPAL procède schématiquement dans la conception de ses projets selon la classification de base, de performance ou d'expertise. Les solutions « de base » sont des outils standard qui peuvent être utilisés pour produire et tester les premiers prototypes. Au niveau « performance », des outils spéciaux avec des géométries de contour pour le composant entrent en jeu. Outre l'usinage précis des contours, les solutions « expert » se concentrent avant tout sur les durées de vie les plus longues pour une efficacité de traitement maximale pour les grandes séries. Un revêtement spécial est utilisé ici. Un outil à trois arêtes de coupe avec revêtement diamant représente le haut de gamme pour les alliages d'aluminium à forte teneur en silicium.
En tant que fournisseur d'une gamme complète, MAPAL cartographie l'ensemble du processus, y compris le calcul du temps de cycle et les données de coupe. L'ensemble des outils comprend non seulement la fraise pour l'usinage des spirales, mais aussi tous les autres outils pour le compresseur. Le fabricant d'outils propose le dispositif de serrage correspondant en fonction de la machine et de la connexion de la broche - le mandrin hydraulique HSK-E est ici le premier choix.
Grâce à sa connaissance du marché, MAPAL peut suivre les évolutions futures. Les nouvelles spécifications de l'UE en matière de réfrigérants pourraient entraîner le remplacement du R1234yf, largement utilisé, par du propane ou du CO2. Le CO2, en particulier, a des effets substantiels sur le composant : le volume déplacé devient beaucoup plus petit et la pression augmente de manière significative. Les développements actuels laissent donc entrevoir l'utilisation de la fonte grise ou de la fonte sphéroïdale comme matériau de choix pour les spirales de défilement, ce qui aurait une incidence sur le processus d'usinage et le concept de l'outil. Grâce à sa large gamme de produits et à son expertise technologique, MAPAL est idéalement positionné pour réagir rapidement à ces développements et proposer des solutions de processus spécifiques à l'application.
