Outillage, travail des métaux et pièces d'usure
Composants et hydraulique auprès d'un seul fournisseur
Hydroforce fabrique des vérins hydrauliques, moteurs et pompes, composants d'outillage et engrenages usinés, carters moulés sous pression, pièces frittées et MIM, et pièces d'usure en carbure pour la fabrication d'outils de coupe, le tréfilage, les presses d'emboutissage et de formage, les moules et matrices de moulage sous pression, les presses de compactage de poudre, le sablage abrasif et la découpe au jet d'eau.
Pourquoi l'outillage use les pièces différemment
L'usure désigne ici l'abrasion dans l'alésage d'une filière de tréfilage, l'érosion dans une buse de sablage ou un tube de focalisation de jet d'eau, le grippage sur une bague de guidage ou un tiroir de moule, et l'écaillage de l'arête d'une plaquette de coupe lors d'une coupe interrompue. Ces pièces cassent rarement. La matière s'enlève peu à peu de l'alésage ou de l'arête, la perte ne se voit pas, et la pièce reste en service alors que ses dimensions changent.
Une filière, une buse ou une bague se remplace donc lorsqu'une cote mesurée atteint sa limite. Les buses de sablage en donnent l'illustration chiffrée. Une buse standard n° 4 neuve a un alésage de 1/4 po (6,35 mm) et consomme environ 81 CFM à 100 psi. Une fois l'alésage porté à 5/16 po (7,9 mm), soit 1,6 mm de plus alors que la buse paraît encore normale, elle absorbe près de 137 CFM à la même pression. Le compresseur avait été dimensionné pour la buse neuve et doit maintenant fournir près de 70 % d'air en plus. Les limites de remplacement publiées se situent entre 0,8 et 1,6 mm d'agrandissement de l'alésage, et seul un calibre d'alésage indique qu'une buse les a atteintes.
Dans un tube de focalisation de jet d'eau, l'alésage s'agrandit d'environ 2,5 µm par heure de coupe. Dans une enquête portant sur des tubes mis au rebut, environ 85 % avaient été retirés du service parce que l'alésage était usé. Une pièce en carbure coûte plus cher qu'une pièce en acier trempé, et l'écart est en général inférieur au coût d'un arrêt imprévu pour changer une pièce usée, auquel s'ajoutent les rebuts produits avant que l'usure ne soit mesurée. La durée pendant laquelle une pièce reste dans la cote dépend de la nuance. Dans la gamme ISO 513, K01 est à grains fins et dur, et K40 contient plus de cobalt et offre plus de ténacité pour les coupes interrompues et l'usure par impact, si bien que la nuance retenue pour chaque usage est un compromis entre dureté et ténacité.
Hydroforce dispose de son propre atelier d'outillage pour le moulage sous pression, la métallurgie des poudres et le MIM, et fritte et rectifie le carbure en interne. L'atelier qui presse et fritte une pièce d'usure rectifie aussi la matrice dans laquelle elle est pressée, et un seul plan définit la nuance, l'état de surface et l'ajustement pour les deux.
Par type d'équipement
Conçus pour chaque atelier d'outillage et chaque ligne de production
Fabrication d'outils de coupe
ébauches et plaquettes en carbure sur toute la gamme de nuances K, P et M, rectifiées au diamant à ±0,01 mm et Ra 0,1–0,4 µm, avec revêtement PVD/CVD (TiN, TiAlN, Al₂O₃) lorsque l'usage en coupe l'exige.
Tréfilage
filières de précision en carbure pour lignes de tréfilage de fil et de ressorts, rectifiées et polies pour que l'alésage conserve un état de surface fin sur une longue série, sur machine à cabestan ou à blocs multiples.
Presses d'emboutissage et de formage
vérins de presse avec extrémités à œil de tige forgé, vérins hydrauliques de coussin d'emboutissage montés sous la table de presse, plaques d'usure et inserts en carbure aux points les plus sollicités de la matrice de formage.
Moules et matrices de moulage sous pression
vérins de tirage de noyau sur la demi-partie mobile, bagues de guidage en carbure et bagues de poussoirs d'éjection aux points d'usure, petites pièces frittées et MIM pour mécanismes de tiroirs et d'éjection.
Presses de compactage de poudre
matrices et poinçons en carbure cémenté dimensionnés pour la table de matrice, rectifiés pour conserver leur alésage au fil des cycles de compactage répétés jusqu'à 800 MPa.
Sablage abrasif et découpe au jet d'eau
buses de sablage et tubes de mélange en carbure, et tubes de focalisation de jet d'eau, alésés et finis pour que le diamètre reste dans la cote pendant des centaines d'heures de service.
Ce que nous fabriquons pour les ateliers d'outillage
Six technologies pour les outilleurs, les ateliers de matrices et les acheteurs de pièces d'usure
Vérins hydrauliques
Alésage 20–1000 mm, pression de service jusqu'à 500 bar, course de 6000 mm et au-delà, longueur totale jusqu'à 16000 mm, température de service de -50 °C à +200 °C ; conceptions double effet, simple effet, télescopiques et à piston plongeur. Un vérin de presse ou un vérin de coussin d'emboutissage sous une presse d'emboutissage effectue des cycles pendant toute la vie de la machine, et sa durée de service se termine en général par la fatigue à l'œil de tige. Nous forgeons l'œil de tige dans la même barre que la tige, si bien que l'articulation n'a aucune soudure. Une articulation forgée a une tenue à la fatigue 3–5× supérieure à celle d'un assemblage soudé. Après le chromage dur, les tiges sont rectifiées, et celles destinées à un usage à cadence élevée sont superfinies à Ra ≤ 0,1 µm pour prolonger la durée de vie des joints. Chaque vérin est testé en pression à 1,5× la pression de service pendant au moins cinq minutes avant de quitter l'atelier.
Pièces types
- Vérins de presse avec extrémités à œil de tige forgé pour presses d'emboutissage et de formage
- Vérins hydrauliques de coussin d'emboutissage montés sous la table de presse
- Vérins de tirage de noyau pour moules de moulage sous pression et d'injection
- Vérins avec capteurs de pression et de course intégrés pour la surveillance de procédé
Moteurs et pompes hydrauliques
Moteurs à engrenages, planétaires, à pistons axiaux et à pistons radiaux, cylindrée de 0,25 à 8000 cm³/tr, pression de service jusqu'à 450 bar, vitesse de 0,5 à 12000 tr/min et température de service de -40 °C à +120 °C. Dans un atelier d'outillage, l'usage principal est le groupe hydraulique qui entraîne une presse ou une machine de compactage, où une pompe à engrenages à vitesse et pression modérées convient. Les brides de fixation suivent les normes SAE et DIN, si bien qu'une pompe de rechange s'installe sur le groupe d'origine sans adaptateur. Chaque unité passe un essai fonctionnel et un essai de pression par rapport aux valeurs catalogue avant expédition.
Applications types
- Pompes à engrenages pour le groupe hydraulique d'une presse d'emboutissage
- Moteurs d'entraînement pour pompes de coussin d'emboutissage et équipements annexes de presse
- Pompes pour le circuit hydraulique de la presse de compactage de poudre
- Moteurs et pompes de remplacement pour groupes hydrauliques déjà en service
Usinage et engrenages
Nos tours Schiess acceptent des arbres et des carters jusqu'à 2 m de diamètre et 16 m de long, et nous tenons des ajustements ±0,05 mm et IT6–IT7 sur les composants d'outillage et de machines. Nous taillons et rectifions, selon ISO 1328, des engrenages pour les réducteurs et entraînements qui déplacent le coulisseau d'une presse ou la table d'une machine de compactage, avec la classe 7 comme exigence habituelle pour un étage chargé. Les bagues, portées de roulements et arbres des mécanismes de presses et de machines de compactage sortent des mêmes tours et rectifieuses. Quand un réducteur d'une machine ancienne n'a plus de plan, nous mesurons l'engrenage usé sur la Zeiss Contura et taillons la pièce de remplacement d'après ces mesures.
Pièces types
- Engrenages pour entraînements de presses et de machines de compactage, taillés et rectifiés selon ISO 1328
- Arbres, bagues et portées de roulements pour outillages et mécanismes de presses
- Composants de précision pour systèmes hydrauliques et pneumatiques de presses
- Engrenages de remplacement taillés d'après un échantillon usé
Moulage sous pression d'aluminium
Notre atelier d'outillage construit les matrices de notre propre ligne de moulage sous pression en acier à outils H13 ou P20, et la matrice de votre pièce reste chez nous une fois construite. Dans un atelier d'outillage, le moulage sous pression tient une place modeste : boîtiers de commande et de capteurs pour l'électronique des machines, petits supports et capots pour montages et bridages, moulés à ±0,1–0,3 mm avec Ra 1,6–6,3 µm et finis par anodisation ou revêtement en poudre sur demande.
Applications types
- Pièces moulées sous pression dans des matrices en acier à outils H13 ou P20 que nous construisons et conservons
- Boîtiers de commande et de capteurs pour équipements d'atelier
- Petits supports et capots pour montages et bridages
- Coffrets pour armoires de commande de presses et de machines
Métallurgie des poudres et MIM
Les petits engrenages, axes, leviers et bagues d'usure pour mécanismes d'outillage se commandent en général en quantités telles que le pressage et le frittage à la forme finale reviennent moins cher que l'usinage de chaque pièce dans une barre, avec en plus jusqu'à 30 % de matière en moins. La pression de compactage va jusqu'à 800 MPa et la densité jusqu'à 97 %. La tolérance est de ±0,05 mm à l'état fritté et ±0,02 mm pour les pièces MIM. La même ligne de pressage et de frittage produit déjà des barillets de serrure, des cames et des jeux d'engrenages en volumes de quelques centaines de pièces à des millions par an pour la quincaillerie de serrures et de sécurité, en aciers faiblement alliés et inoxydables de 0,1 g (MIM) à 250 g (PM). Lorsqu'un mécanisme d'outil ou de matrice a besoin d'une petite pièce d'acier complexe dans cette plage de taille, le MIM la forme complète en une seule opération, puis la trempe et la finit conformément au plan.
Applications types
- Engrenages frittés et engrenages de pompe pour étages d'entraînement de presses et de machines de compactage
- Leviers, cames et axes MIM pour mécanismes d'outils et de matrices
- Bagues résistantes à l'usure et petits composants frittés pour ensembles d'outillage
- Pièces PM et MIM à haute résistance et résistantes à l'usure pour outillages et équipements
Carbures cémentés
Le carbure cémenté est constitué de grains de carbure de tungstène liés par un liant au cobalt ou au nickel. Nous le frittons en interne sur notre propre ligne de métallurgie des poudres à 1 350–1 500 °C, et sa dureté est de 1 400–2 000 HV selon la nuance. La gamme ISO 513 complète est disponible, des nuances à grains fins K01–K10 pour les coupes de finition jusqu'à K40 pour les coupes interrompues lourdes et l'usure par impact, plus les nuances P et M pour la coupe de l'acier et de l'inox. Les alésages de guidage et les faces d'étanchéité sont rectifiés au diamant à ±0,01 mm et Ra 0,1–0,4 µm, et les profils internes complexes sont découpés par électroérosion (EDM). Nous recourons à la compression isostatique à chaud lorsqu'une pièce exige plus de 99,9 % de la densité théorique, et à des revêtements PVD/CVD (TiN, TiAlN, Al₂O₃) lorsque la coupe demande une surface plus dure ou plus résistante à la chaleur. Les pièces pèsent de 0,001 à 300 kg et mesurent de Ø3 à 500 mm.
Applications types
- Ébauches et plaquettes d'outils de coupe (substrats de nuance K)
- Filières de précision en carbure pour le tréfilage et le formage
- Inserts de buses, bagues, manchons et bagues d'étanchéité en carbure
- Bagues de guidage et plaques d'usure pour presses et moules
Logique de coût
Où va le budget et comment nous tenons le prix
Les acheteurs comparent un insert de matrice ou une buse au précédent sur le prix unitaire. Nous investissons dans la précision de rectification et dans les essais qui déterminent combien de temps la pièce garde sa cote, et gardons le reste de la commande simple.
| Où nous investissons | Comment nous tenons le prix |
|---|---|
| Rectification au diamant à ±0,01 mm et Ra 0,1–0,4 µm sur chaque alésage fonctionnel et chaque face d'étanchéité | Nuances ISO 513 standard là où l'usage le permet, une formulation sur mesure étant réservée aux usages qui l'exigent |
| Compression isostatique à chaud et revêtement PVD/CVD sur les pièces dont l'usage exige une densité totale ou une surface plus dure | Carbure utilisé uniquement à l'arête d'usure, brasé ou pressé dans un corps en acier, partout où l'usage le permet |
| Essais par lot : dureté Rockwell, microscopie métallographique, radiographie et contrôle MMT sur chaque lot | Un seul réglage et un seul cycle de frittage ou de rectification pour un lot complet de la même pièce |
| Certificats matière et documentation complète : EN 10204 3.1, rapports dimensionnels et de dureté | Les commandes répétées reposent sur la nuance et l'outil éprouvés, sans nouvelle étude |
Rechange
Remplacement et réparation
Les demandes d'outillage et de pièces d'usure nous parviennent souvent sous la forme d'une pièce usée sans plan : une filière de tréfilage dont l'alésage a dépassé la cote, une buse de sablage qui ne tient plus la pression de ligne, ou une empreinte de moule à l'arête écaillée. Nous mesurons l'alésage, la géométrie de l'empreinte ou, sur un engrenage ou un poinçon de compactage, le nombre de dents, le module et le diamètre d'alésage. Nous chiffrons ensuite un remplacement dans le même encombrement avant de couper ou de presser la moindre matière. Si la pièce d'origine s'est usée plus vite qu'elle n'aurait dû, nous en indiquons la raison et recommandons une nuance ou un état de surface qui dure plus longtemps sur la nouvelle.
Un kit de joints de rechange est fourni sur demande avec chaque vérin hydraulique que nous fabriquons, qu'il s'agisse d'un vérin de presse ou d'un vérin de coussin d'emboutissage ou de tirage de noyau monté sur une matrice. D'autres kits se commandent avec le numéro de série gravé sur le corps. Les pièces en carbure, PM et MIM sont pressées dans un outillage dédié. Une fois un insert de matrice, une buse ou un engrenage fritté chiffré et fabriqué, nous conservons son plan et son outillage, et une commande répétée correspond à la première pièce sans reconception.
Sur plan
Sur échantillon usé
Lots pour commandes répétées
Kits de joints par numéro de série
Documentation
Normes et documentation
Les composants sont livrés avec des certificats matière, des relevés dimensionnels et des protocoles d'essai, en référence aux normes de votre atelier d'outillage.
| Norme | Ce qu'elle couvre |
|---|---|
| ISO 513 | Classification des nuances de carbure cémenté |
| ISO 5755 / ISO 22068 | Spécification des matériaux frittés PM et MIM |
| EN 10204 3.1 | Certificat matière avec résultats d'essai traçables, sur demande |
| ISO 1328 / DIN 3960 | Classes de précision pour la géométrie des dentures |
| EN 1706 | Composition chimique et propriétés mécaniques des alliages d'aluminium de fonderie |
| ISO 6020 / ISO 6022 | Dimensions de montage des vérins hydrauliques, séries 160 bar et 250 bar |
| ISO 4413 | Exigences de sécurité pour les systèmes et composants hydrauliques |
| ISO 10100 | Essais de réception pour vérins hydrauliques |
Les règles de sécurité des machines et des outils s'appliquent à la machine ou à l'outil complet et relèvent de la responsabilité du constructeur qui intègre nos composants. Nous fournissons la documentation des composants eux-mêmes : certificats matière, rapports dimensionnels et protocoles d'essai référencés aux normes ci-dessus.
Notre système qualité est certifié ISO 9001:2015. Pour en savoir plus sur les étapes de contrôle et les équipements : Qualité.
Qualité
Contrôle qualité
Chaque commande passe par trois étapes de contrôle. Nous vérifions la matière première par rapport à son certificat, et là où la nuance est déterminante, par exemple sur un lot de poudre de carbure ou une ébauche de tige forgée, nous effectuons aussi une analyse spectrochimique. Pendant l'usinage et la rectification, nous mesurons avec des palpeurs Renishaw sur la machine et sur une MMT Zeiss Contura avec une erreur inférieure à 3 µm, vérifiée selon un calendrier toutes les 45 heures machine.
Les pièces en carbure sont rectifiées à leur tolérance fonctionnelle, testées en dureté Rockwell et contrôlées au microscope pour la taille des grains et la répartition du liant. Les pièces critiques sont radiographiées pour détecter la porosité interne. Avant la validation d'une nouvelle matrice, un frittage d'essai fixe sa surcote de retrait. Les pièces PM et MIM frittées sont contrôlées en densité, en dureté et en dimensions sur chaque lot, avec un contrôle de masse des pièces MIM crues comme alerte précoce d'une dérive du mélange. Les engrenages taillés par usinage sont mesurés en profil, en hélice, au pas et en faux-rond par rapport à leur classe ISO 1328, avec contrôle de la dureté et de la profondeur de cémentation après traitement thermique. Les carters moulés sous pression sont radiographiés pour détecter la porosité aux bossages de roulements et aux faces d'étanchéité avant usinage, et les vérins hydrauliques sont testés en pression à 1,5× la pression de service, avec un contrôle d'étanchéité sur chaque joint et une course complète sans à-coups. Une inspection tierce partie peut être organisée sur demande, et la documentation reste avec le lot.
Pour en savoir plus : Qualité.
Actualités Hydroforce
Depuis notre atelier
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Trains d'engrenages, cames et leviers MIM et PM de moins de cinquante grammes, produits en une seule opération de quelques centaines de pièces à des millions par an, sur le même outillage et la même ligne de frittage que nos pièces d'usure frittées.
Lire la suite →FAQ achats
FAQ
Quelle documentation fournissez-vous pour l'outillage et les pièces d'usure ?
Les pièces en carbure, PM et MIM sont livrées avec un certificat matière pour le lot de poudre, un rapport dimensionnel MMT et, lorsque la nuance et l'usage l'exigent, un rapport de dureté ou de densité. Les engrenages sont livrés avec leur rapport de contrôle ISO 1328 et les relevés de dureté et de profondeur de cémentation lorsqu'un traitement thermique s'applique. Les vérins sont livrés avec des certificats EN 10204 3.1 pour les aciers de structure et un certificat d'essai de pression. Indiquez-nous la norme selon laquelle votre outil ou votre machine est construit, et nous planifions le dossier de documentation avec la commande.
Pouvez-vous refaire une filière, une buse ou un engrenage à partir d'un échantillon usé, sans plan ?
Oui. Envoyez-nous la pièce, ou des photos avec l'alésage, la géométrie de l'empreinte ou le nombre de dents et le module. Nous relevons la géométrie sur l'échantillon et chiffrons avant de couper ou de presser la moindre matière. Si la pièce s'est usée plus vite qu'elle n'aurait dû, nous vous dirons quoi changer sur la pièce de rechange, par exemple la nuance, le revêtement ou l'état de surface, pour qu'elle dure plus longtemps cette fois.
Nous utilisons la même filière, la même buse ou le même engrenage en production. Pouvez-vous le fournir en lot ?
Oui. Une fois la première pièce chiffrée et mesurée par rapport à votre plan ou à votre échantillon, les unités suivantes sont produites en lot, avec les mêmes certificats et essais sur chaque pièce et un seul réglage pour la série. Le plan et, pour les pièces en carbure, PM et MIM, l'outillage restent archivés, si bien qu'une commande répétée correspond à la première pièce sans reconception.
Quelle est la commande minimale et quel est le délai ?
Un seul vérin convient, avec les mêmes certificats et essais qu'un lot de série. Les pièces en carbure, PM et MIM sont pressées dans un outillage dédié : envoyez-nous vos volumes, d'une quantité prototype à une série répétée, et nous dimensionnerons l'outillage et chiffrerons. Nous indiquons le délai dans le devis : il dépend de la nuance et de la taille de l'ébauche, et de la nécessité d'une compression isostatique à chaud ou d'un revêtement avant la rectification à la cote finale.
Capacités associées :
Demander un devis
Envoyez-nous un plan, un cahier des charges ou une photo de la pièce usée avec ses cotes, et indiquez-nous à quoi elle sert : un outil de coupe, une filière de tréfilage, une presse d'emboutissage ou de formage, un moule ou une matrice de moulage sous pression, une presse de compactage de poudre, ou un équipement de sablage et de jet d'eau. Nous chiffrerons la pièce en carbure, le composant fritté ou MIM, l'outillage usiné, le carter moulé sous pression, l'engrenage ou le vérin, fabriqué à la tolérance et testé avant expédition, avec la documentation dont votre atelier d'outillage a besoin.