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Fraisage


D'abord spécialisé dans les outils pour l'usinage de formes dans les matériaux durs comme par exemple dans les applications moules et matrices, FRANKEN a depuis plusieurs années élargi le champ de ses compétences en développant des gammes spécifiques :

  • Titane et Inconel® Aéronautique
  • Micro-Mini
  • Aluminium
  • Fraises grande avance
  • Gamme multi-matière

 

Franken catalogue 250

Franken Aéro


Gamme fraisage pour l’aéronautique.

Afin de répondre aux besoins spécifiques de l’aéronautique, la société FRANKEN a développé deux gammes spécifiques.

Fraises Alu-Jet-Cut pour l’usinage des pièces de structure.

Les caractéristiques communes à cette nouvelle gamme de fraise pour l’aluminium sont :

  • Résistance à l’usure :  le nouveau substrat de carbure utilisé absorbe les vibrations générées par les grandes vitesses de coupe et limite ainsi les risques d’ébréchure de l’arête de coupe.
  • Evacuation du copeau : la géométrie de la goujure et l’état de surface poli permettent des avances très importantes sans risque de collage.
  • Etat de surface très constant : la  denture décalée et l’arête de coupe stabilisée procurent une excellente longévité de la fraise.
  • Concentricité parfaite : queue h5 avec état de surface modifié pour augmenter le grip dans l’attachement.

La gamme stockée va de 6 à 25 mm avec une variante rayonnée aussi bien pour l’ébauche que la finition.

Fraises TiNox-Cut pour les pièces de moteur et train d’atterrissage.

Les caractéristiques communes à cette nouvelle gamme de fraise pour l’usinage des matières base nickel ou cobalt, les titanes et les inox sont :

  • Résistance à l’usure : substrat de carbure extrêmement tenace pour absorber les efforts de coupe. Revêtement spécifique pour résister aux températures
  • Evacuation du copeau : la forme de goujure particulière est adaptée pour l’évacuation des copeaux longs liés aux matières résistantes.
  • Etat de surface très constant : hélice décalée dynamique pour une excellente longévité de la fraise.

Pour résister aux efforts de coupe, nous recommandons l’utilisation d’attachements avec serrage sur méplat. La version queue lisse bénéficie d’un état de surface modifié pour augmenter le grip dans l’attachement.

Toutes ces fraises sont standard du diamètre 6 à 20 mm avec une variante rayonnée aussi bien pour la version finition que pour la fraise ébauche.

En complément des fraises monobloc TiNox, une gamme spécifique de plaquettes rondes pour les matières base nickel ou cobalt, les titanes et les inox a aussi été développée.

Les diamètres de 8 à 16 mm sont disponibles avec les corps d’outils de 16 à 125 mm.

Franken TiNox
Aéronautique fraisage

Franken FiberCut


EMUGE-FRANKEN a développé une nouvelle gamme de produits  Franken Fiber-Cut   qui comprend tous les outils de fraisage en carbure pour l'usinage de plastiques et composites renforcés par des fibres. Pour renforcer le matériau il existe soit les fibres en carbone (CFRP), fibres de verre (GFRP) ou fibres aramides (AFRP) en différents pourcentages qui imposent des exigences spécifiques aux outils de fraisage.
Les fraises Franken Fiber-Cut avec leurs géométries d'outils nouvellement développées combinées à un revêtement haute performance ZR offrent une solution économique. Les outils sont également disponibles avec un revêtement diamant / ZR pour les plus hautes exigences en matière de résistance à l'usure. Cette gamme d’outil est approprié pour une utilisation, entre autres, dans l'industrie aéronautique et aérospatiale, l'industrie automobile, dans le secteur de l'énergie ainsi que dans les domaines du sport et du médical.

  • Avantages
    • Evite le délaminage (sans effilochage des fibres)
    • Usinage sans bavures et  coupe propre des fibres, donc pas de fibres en saillie
    • Longue durée de vie des outils grâce au revêtement haute performance diamant / ZR
  • Applications
    • Plastiques renforcés  fibres tels que CFRP / GFRP / AFRP
    • Opérations de découpage et de poche
    • Outils avec partie perçante pour contours continus
  • Types d'outils
    • Diamètre de coupe de 1 à 20 mm
    • Différentes longueurs
    • Types de dentures grosses, moyennes et fines
    • Sans hélice - coupe neutre
    • Hélice droite - coupe avec résultante vers le haut
    • Hélice de gauche - coupe avec résultante vers le bas
    • Outils avec partie perçante
  • Les particularités
    • Usinage en opposition recommandé
    • L'usinage à sec avec aspiration est recommandé
    • La vitesse de coupe dépend de la matrice plastique, les thermoplastiques nécessitent une vitesse de coupe inférieure
    • La coupe de fibres est contrôlée par l'avance, une avance trop élevée peut provoquer une délamination
Fiber-Cut-2737F

Mandrins FPC


Pour les applications aéronautiques, la société EMUGE-FRANKEN a développé un ensemble mandrin-outils qui permet de garantir à la fois une amélioration de la productivité, une garantie du process d’usinage et une diminution du coût pièce.

  • Mandrins de précision FRANKEN FPC

Les mandrins de serrage de précision brevetés FRANKEN FPC sont des porte-outils de haute précision avec serrage mécanique pour une force de serrage et une concentricité maximales. La combinaison de la masse du mandrin et de la dureté de la pince assure aussi de très bonnes propriétés d'amortissement.

Le maintien de l'outil se fait au moyen de pinces de pinces tirées. Le serrage et le desserrage de l'outil se font avec une clé hexagonale qui actionne le mécanisme de serrage. Une couronne dentée montée sur bille fait reculer la pince dans le cône. Contrairement aux mandrins classiques avec un écrou de serrage, la pince n’est pas déformée en torsion. La pince tirée garde toute sa précision lors du serrage et l’outil est plaqué contre la butée pour une meilleure rigidité. En quelques secondes il est possible de changer la pince pour serrer un autre diamètre.

Avec la même pince il est possible de serrer tous types de queue cylindriques selon les normes DIN 6535 ou Weldon DIN 1835. Pour l’usinage d’ébauche avec des efforts de coupe très importants, une pince spécifique assure un blocage positif qui empêche l’outil de ressortir. Les mandrins de précision FPC sont parfaits pour le fraisage à haute performance et à grande vitesse. En outre, ils peuvent également être utilisés pour le perçage ou l'alésage.

 

Mandrin Franken FPC

Fraises à segments de cercle


Les nouvelles fraises à segments de cercle, utilisées en finition, fournissent un temps d’usinage plus court ainsi qu’un meilleur état de surface.

 

Expérimentation de l’usinage moderne de finition

Emuge-Franken a développé plusieurs nouvelles fraises à segment de cercle qui permettent une réduction du temps d’usinage pour la semi-finition et la finition de forme non plane. Elles apportent aussi un meilleur état de surface.

 

Lors d’un usinage de finition type copiage, 2 paramètres déterminent l’état de surface d’une pièce à usiner : Le rayon d’outil et la profondeur de passe, également appelé le pas programmé. L’état de surface se détériore avec un pas programmé important mais s’améliore en grossissant le diamètre de l'outil.

Diamètre utile d‘outil Pas programmé Rugosité Théorique
10mm 0,2mm 1µm
10mm 1,0mm 25µm
150mm 0,2mm 0,066µm
150mm 0,774mm 1µm

 

Celui qui désire obtenir un temps d’usinage court, par exemple avec un pas programmé de 5mm au lieu de 0.5mm, doit multiplier par 10 son rayon d'outil pour obtenir le même état de surface.

Le problème est que nous avons besoin d’une fraise de 500 millimètres de rayon soit un diamètre de 1000mm pour obtenir notre état de surface désiré. Ce diamètre est bien sûr inconcevable sur un centre d’usinage!

Que pouvons-nous faire ?

La technologie Franken propose une solution extrêmement innovante : n’utiliser qu’une partie du cercle ; « Le segment de cercle ».

Pour créer un parcours d’outil, cet outil doit obligatoirement être associé à un logiciel CFAO performante. En effet : le centre du segment de cercle ne se trouve pas sur l’axe de l’outil et seul une partie de cercle est utilisé. Le reste du cercle doit être gommé pour les passages et les contrôles collisions.

Les premiers tests nous ont donné raison : les prototypes étaient si satisfaisants que Franken a décidé de proposer toute une famille d’outils portant le nom de « fraise à segment de cercle » pour les applications d’usinages 5axes de pré-finition et finition.

Cette famille d’outils comporte 4 types de formes :

  • Fraise tonneau
  • Fraise ovale
  • Fraise conique
  • Fraise lentille

Ces différentes formes se déclinent sous plusieurs diamètres, arcs de cercles et longueurs.

Lors des essais sur machine, plusieurs conclusions sont apparues : le potentiel est naturellement énorme, techniquement et financièrement particulièrement pour les pièces à forte valeur ajoutée de type turbine, DAM, aube, moule de pneu et toutes autres formes complexes avec des passages exigus.

Aujourd’hui plusieurs clients utilisent cette solution, l’un d’entre eux nous a fait part de ses réactions : « Cette solution d’outil est particulièrement impressionnante. Nous fabriquons des vis à billes très spéciales, et jusqu’à aujourd’hui avec notre méthode traditionnelle, nous avions besoin de 4 fraises différentes pour obtenir la précision souhaitée. Avec les nouvelles fraises tonneaux, il est maintenant possible de produire 12 types de vis avec le même outil ".

 

Gamme KSF
Presse KSF
Presse KSF

Trochoïdal


Emuge-Franken, plus qu’un nom, c’est avant tout un savoir-faire, une histoire. Depuis sa création en 1989, la filiale française a appris, aux travers de son expérience, que la raison première pour satisfaire un projet, est de fiabiliser ces processus d’usinage. Cela passe par une implication technique totale dans la mise en place, le conseil, le suivi de l’industrialisation, avec un caractère particulier sur l’accompagnement du projet jusqu’à sa stabilité. L’entreprise annonce l’élargissement de son offre avec des nouveautés sur les opérations de fraisage dans les matériaux aéronautiques.

L’industrie aéronautique impose des exigences très élevées en termes de précision et de fiabilité des processus d’usinage. Pour un usinage fiable et précis, EMUGE-FRANKEN a développé des outils spécialement optimisés (nuances, géométries de coupe et revêtements adaptés). Afin de répondre aux besoins de ses clients du secteur aéronautique et énergétique, l’entreprise a mis au point de nouvelles technologies, stratégies de fabrication et déroulements de processus. Le but ultime est de réaliser une production précise, rapide et rentable. Tout est calculé en fonction du besoin du client (volumes d’usinage, durées de vie et temps de production optimisés), avec une réelle conscience de la compétitivité sur les prix appliqués.

Les copeaux longs perturbent le processus d'usinage du brut …

Depuis environ quatre ans, les ventes de fraises carbure de la série « TiNox » et « Jet-Cut » explosent. Au cours de l'ébauche trochoïdale des contours et des poches, il y avait, cependant, des problèmes avec les copeaux, difficiles à enlever en raison de leur longueur. Le nouveau brise-copeaux décalé, sans modifier l’état de surface, élimine cet inconvénient. Avec l’aide de logiciels de programmation performants, les techniciens mettent à la disposition des entreprises des stratégies de fraisage, dont les temps de traitement peuvent, idéalement, être réduits de moitié. Ceci est également vrai pour le fraisage trochoïdal 3xD et 4xD, qui est directement supporté non seulement par de nombreux systèmes de simulation, mais aussi par les nouveaux directeurs de commande CNC. Cette stratégie d’usinage s'est révélée très efficace avec les mouvements linéaires qui sont superposés aux mouvements circulaires, en particulier pour les contours complexes et les poches. Cela comprend également le processus de finition.

Durant le fraisage trochoïdal, le copeau est, pour ainsi dire, décollé de la pièce avec une faible profondeur de coupe radiale et la hauteur maximale possible jusqu’à 4xØ, tout comme lors du processus de finition. Cela réduit la chaleur produite lors de l'usinage et augmente la durée de vie de l'outil. Ce qui est également important pendant le fraisage trochoïdal, c'est que la longueur totale de l’arête tranchante est utilisée. Dans ce contexte, la nouvelle série "Trochoïdal" du fabricant d'outils Franken est maintenant disponible avec deux géométries Jet-Cut et TiNox-Cut en fonction de la matière à usiner et les hauteurs adaptées (2xØ, 3xØ, 4xØ). Ici, les concepteurs ont particulièrement travaillé sur les propriétés d'amortissement des vibrations. Associés à une nouvelle géométrie, les angles d'hélice variables et une denture décalée y contribuent. La gamme "Franken Trochoïdal", c’est aussi un nouveau brise-copeaux qui réduit le risque important d’enroulement de copeaux lors du fraisage trochoïdal dans les poches.

 

Gamme Trochoïdal
Trochoid-Jet-Cut-2533L