Un ébavurage en série à grande fiabilité

Dans des secteurs tels que l'automobile, l'aéronautique ou encore l'hydraulique et la pneumatique, les processus de fabrication sont optimisés en permanence afin de produire des grandes séries de la manière la plus efficace possible en termes de temps et de coûts. Les étapes de processus sont simplifiées, les temps de passage réduits et la répétabilité est affinée en termes de qualité. 

Dans ce cadre, ce sont surtout les bavures sur les bords des trous de perçage qui posent de grands problèmes aux responsables de processus. Ceux-ci sont contraints de trouver des solutions qui permettent d'éliminer de manière fiable les bavures à l'origine des problèmes, tout en évitant de prendre trop de temps et de dépenser trop d'argent.

La position de la bavure sur la pièce, le matériau utilisé et les tolérances de fabrication de la pièce constituent des critères importants pour le choix du procédé. Les exigences en matière de résultat d'ébavurage, la possibilité d'intégration dans le processus de production existant, les capacités des machines et la disposition à investir influencent également le choix de la solution d'ébavurage. Les procédures les plus courantes et leurs particularités sont énumérées ci-dessous.

• Lors de l'ébavurage thermique (TEM), le matériau à enlever est vaporisé par la chaleur intense provoquée par une réaction chimique. Le TEM est particulièrement utilisé pour les géométries complexes, les zones difficilement accessibles ou en cas de nombreux trous. L'ébavurage des bords extérieurs et intérieurs est réalisé simultanément au cours du processus. Presque tous les matériaux oxydants peuvent être usinés. Il en résulte des bords de trous à arêtes vives ou légèrement arrondis. La taille de la chambre d'ébavurage limite la taille et la quantité des pièces à usiner. Il convient donc de vérifier l'influence de la chaleur sur le matériau et la géométrie de la pièce.  
   
• Lors de l'ébavurage électrochimique (ECM), l'élimination des bavures se fait par dissolution anodique du métal. Ce procédé est utilisé sur presque tous les métaux, même sur les pièces trempées. Étant donné qu'il s'agit d'un procédé sans contact avec un apport de chaleur très faible, il ne provoque aucune usure de l'outil, aucune formation de bavures secondaires et aucune contrainte mécanique. La longueur maximale des bavures est limitée à environ 0,3 mm. La pièce en question devra être soigneusement nettoyée avant et après le traitement.
   
• L'ébavurage au jet d'eau haute pression (HDW) permet d'ébavurer plusieurs bords en même temps et les trous difficiles d'accès. Un jet d'eau est ainsi dirigé avec une pression allant jusqu'à 1 000 bars de manière ciblée sur les parties à traiter de la pièce. Il convient de vérifier si des particules se détachent du bord du trou en raison de la sollicitation mécanique et si des surfaces rugueuses apparaissent en raison de l'élimination des bavures, qui n'est que partielle.
   
• Lors du sablage aux granulés, les matériaux tels que le sable sont dirigés vers le bord du trou à des vitesses pouvant atteindre 80 m/s. Les zones adjacentes sont également influencées par le traitement. Le nettoyage des pièces après l'ébavurage peut toutefois représenter un défi.
   
• L'ébavurage à la brosse consiste à éliminer les bavures à l'aide d'outils de brossage spéciaux. La manipulation est simple et le spectre d'utilisation est varié grâce aux nombreuses options d'outils. L'ébavurage à la brosse a ses limites lorsqu'il s'agit de grandes bavures, de matériaux très durs et d'endroits difficiles d'accès.
   
• Le terme d'ébavurage mécanique regroupe les outils d'ébavurage qui permettent une finition de la pièce directement dans un centre d'usinage. Il est également possible d'usiner des trous par l'arrière et des bords définis. Les procédés se distinguent par leur répétabilité et leur grande fiabilité. Cette méthode trouve ses limites dans les endroits difficilement accessibles de la pièce à usiner.

Les technologies d'ébavurage mécanique sont multiples, c'est pourquoi nous allons nous intéresser de plus près à leurs spécificités.

L'ébavurage circulaire consiste à suivre une trajectoire de travail prédéfinie avec un outil. Selon les tolérances de fabrication ou les tolérances dues au serrage, il se peut qu'il n'y ait pas de chanfrein du tout à certains endroits, ou qu'il soit trop petit ou trop grand. 

Avec les outils à tranchant mobile, le couteau ne commence à ébavurer qu'au contact du bord du trou. Il est ainsi possible, par exemple, d’usiner des pièces de fonte avec leurs variations de tolérance typiques de manière fiable et avec un résultat d'ébavurage constant.

Le grand avantage de l'ensemble des options d'ébavurage mécanique réside dans le fait qu'elles peuvent être intégrées dans le centre d'usinage existant. La pièce finie sort de la machine après un temps de cycle à peine plus élevé. Les étapes d'usinage internes ou externes en aval sont supprimées. 

Les coûts de processus et les temps de passage sont réduits grâce à l'absence de nettoyage, de logistique ou d'usinage externe. Grâce à la technologie de fabrication constante et à la manipulation simple des outils, le personnel n'a pas besoin de suivre de formation et les connaissances existantes en matière d'enlèvement de copeaux peuvent être activement utilisées.

Une fois qu'un responsable de production a choisi un procédé d'ébavurage, il s'agit de trouver le modèle et le partenaire adéquats. Exemple pratique : Un utilisateur du secteur de l'électromobilité devait ébavurer des trous de refroidissement internes et difficiles d'accès sur un arbre de rotor. Jusqu'à présent, l'ébavurage était effectué à la main. 

Suite à une réclamation d'un client, il a fallu trouver un procédé d'ébavurage plus stable et automatisé pour les quelque 1 million de trous réalisés chaque année. La situation d'ébavurage à résoudre concerne des pièces qui, en raison de leur fabrication à partir de tubes étirés, présentent des variations d'épaisseur de la paroi et donc de diamètre du trou principal situé à l'intérieur. En raison de ces variations de tolérance, l'ébavurage circulaire n'était donc pas envisageable.

Entre-temps, le client a également demandé à HEULE d'autres possibilités d'application, et il est même prévu de créer une solution d'outillage sur mesure. Car si la palette standard ne contient pas d'outil adapté, HEULE proposera des outils sur mesure pour le client

HEULE recommande à tous les utilisateurs de faire appel au spécialiste de l'ébavurage aussi tôt que possible dans le processus. Car ensemble, il est possible de concevoir une géométrie de la pièce la plus favorable possible à l'ébavurage et d'optimiser également les opérations préliminaires en ce qui concerne la formation des bavures. Ainsi, la fabrication en série se déroulera de la manière la plus optimisée possible en termes de temps et de rentabilité.