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Ligne de sciage-perçage

Ligne de scie-perceuse, ligne de perceuse-scie

Lignes de sciage-perçage pour le sciage, le perçage, le filetage, le chanfreinage et le fraisage.

Les lignes de sciage-perçage équipées d'une commande CNC, d'un système de mesure automatique de la longueur et d'un système de transport sont utilisées pour le sciage, le perçage, le taraudage, le fraisage et le fraisage économiques de profilés et d'aciers plats. Sur le marché, il existe des désignations très différentes pour ces combinaisons d'installations dans lesquelles une installation de sciage et une installation de forage sont reliées par une commande CNC commune.

Les désignations des lignes de sciage-perçage

Il existe sur le marché des désignations très différentes pour une gamme de scies-perceuses. Ces combinaisons d'installations de sciage et de forage sont également appelées installations de forage-sciage ou combinaison de forage-sciage . Dans les trois désignations susmentionnées pour une ligne de sciage-perçage, il s'agit de la combinaison d'une ligne de perçage pour l'usinage de profilés et d'une scie à ruban ou d'une scie circulaire. Les différentes machines se trouvent directement les unes à côté des autres et sont commandées par une commande CNC et un système de mesure. Différents profilés en acier, tels que les cornières, les poutres profilées, les profilés en U, les tubes rectangulaires et l'acier plat, peuvent être sciés, percés et marqués dans différentes longueurs, largeurs et hauteurs à des positions préalablement programmées dans la commande CNC. Certaines des lignes modernes de sciage-perçage à partir de l'année de fabrication 2010 environ offrent l'option de fraisage. Pour pouvoir fraiser des trous oblongs, des percées et des entailles avec les différents axes de perçage, il faut des moteurs d'entraînement puissants avec une vitesse de broche de perçage élevée et des guides très stables. Comme la gamme de production n'est pas la même pour chaque constructeur d'acier, négociant d'acier, fabricant d'usine et ouvrier métallurgiste, il existe environ 4 tailles différentes de machines pour les lignes de perçage de scie. Les poutres profilées, les poutres laminées et les profilés soudés d'une hauteur de 200 mm à 2000 mm peuvent être traités automatiquement selon le type de machine. Les plus petites lignes de sciage-perçage sont conçues pour des tailles de profilés allant jusqu'à 300 / 400 mm. La plupart des lignes de sciage-perçage sont toutefois conçues pour des tailles de profilés allant jusqu'à 600 ou 1000 mm. La longueur de profilé souhaitée peut être choisie librement parmi les différents fabricants. Des lignes automatiques de sciage-perçage avec commande CNC sont disponibles depuis environ 1978 auprès des fabricants Peddinghaus, Wagner (repris par Kaltenbach), Trennjeager (qui n'est plus actif sur le marché) et Ficep. Ils ont modernisé la production manuelle d'acier profilé et d'acier plat, qui prenait beaucoup de temps dans les pays industrialisés, en traçant le trou et en le perçant ensuite avec une perceuse magnétique. Vers 1987, les premières lignes de sciage-perçage avec refroidissement par air (mélange d'air et de lubrifiant de refroidissement) ont suivi pour l'utilisation de forets à canal HSS et le refroidissement de lames de scie circulaire. Vers 2002, les lignes de sciage-perçage de certains fabricants se sont adaptées pour la première fois à l'utilisation de forets en carbure. L'utilisation de forets en carbure (soit des forets en carbure massif, soit des forets avec une plaquette de coupe en carbure) est devenue de plus en plus courante par la suite. Cela a permis des vitesses de perçage beaucoup plus rapides. Aujourd'hui, de nombreuses entreprises de construction métallique font confiance aux forets en carbure monobloc de Hartner ou au système modulaire de forets en carbure KSEM de Kennametal. Ces outils de forage permettent d'atteindre des performances de forage extrêmement élevées. Cependant, les forets à refroidissement HSS sont encore souvent utilisés, car ils sont nettement moins chers, réaffûtables et tout à fait suffisants lorsque des vitesses de perçage élevées ne sont pas nécessaires.

Ligne de sciage Kaltenbach HDM-KDX d'occasion pour profilés en acier de 20 m de long et hauteur de profilé jusqu'à 1000 mm

Ligne de sciage avec scie à ruban ou scie circulaire

En option, une scie à ruban ou une scie circulaire est choisie en combinaison avec un appareil de forage pour scier les profilés en acier. Les grandes scies circulaires (à partir d'un diamètre de lame de 600 mm) comme combinaison pour les lignes de scie de forage ne sont disponibles qu'en 2020 chez le fabricant Kaltenbach de Lörrach en Allemagne. Parmi les installations de sciage-perçage d'occasion, des scies circulaires à froid de Peddinghaus de type DSC300, LC1000 ou LC1250 sont également disponibles. Aujourd'hui, cependant, la plupart des clients choisissent d'utiliser une scie à ruban puissante pour une installation de sciage-perçage. Les scies à ruban adaptées à une combinaison de scies de perçage sont maintenant fournies par presque tous les fabricants de machines.

Les fabricants de scies à ruban horizontales avec réglage d'onglet pour une combinaison avec une foreuse sont les suivants :

  • Behringer

  • Ficep

  • Kaltenbach

  • Meba

  • Voortman

  • Danobat

Cependant, le réglage en onglet disponible sur ces scies à ruban affecte la longueur de la distance à parcourir jusqu'à l'installation de forage. Étant donné que la coupe d'onglet et donc le réglage angulaire de la scie constituent une étape de production importante dans la construction métallique, différents systèmes de mesure de la longueur sont proposés, qui permettent également des coupes courtes.

Scie circulaire Kaltenbach sciant une poutre profilée avec une lame de scie à segment Z5 de Nenok
Scie à ruban Kaltenbach KBS750 avec double onglet et système d'enlèvement automatique des petites pièces

Lignes de sciage-perçage comme combinaison de sciage et de perçage

L'avantage d'une combinaison de machines par rapport à une configuration à une seule machine est la réduction de l'espace requis, la réduction des coûts de personnel et la réduction des coûts de la machine, car une seule commande CNC est nécessaire pour les deux machines. Avec les premières machines automatiques de perçage de profilés vers 1978, on utilisait des forets hélicoïdaux HSS pour le perçage des profilés en acier. Depuis 1988, ils ont été remplacés presque exclusivement par l'utilisation de forets à canal HSS à arrosage. Depuis 2004 environ, l'utilisation de forets en carbure ou de forets à plaquettes indexables en carbure est devenue possible grâce à des appareils de forage plus puissants. Ici, des fabricants tels que Kennametal, Gühring, Hartner, Ingersoll et Walter montrent la voie. Dans la gamme des diamètres de 8 mm à 20 mm, les forets en carbure massif Hartner réaffûtables sont de plus en plus utilisés de manière économique.

Dispositif de perçage Kaltenbach combiné à une scie à ruban pour les profilés en acier jusqu'à 1000 mm, adapté à l'utilisation de forets en carbure.
Installation de forage Voortman V630 reliée par des tables à rouleaux à une scie à ruban Voortman.

Video einer gebrauchten Sägebohranlage von Voortman

Transport de matériaux et mesure de la longueur sur les lignes de sciage-perçage

Un choix de 4 systèmes de mesure différents, associé à un système de table à rouleaux, permet de positionner le matériau avec une mesure simultanée de la longueur sur les lignes de sciage-perçage modernes à commande numérique. Selon le fabricant de la machine, les systèmes de mesure suivants sont utilisés, tels que le système de mesure à rouleaux, l'avance par pinces ou le chariot de mesure avec tige de poussée. Ces unités de mesure assurent un bon positionnement du matériau qui correspond aux tolérances nécessaires dans la construction métallique et le commerce de l'acier. Un contrôle et un entretien réguliers de ces différents systèmes de mesure doivent être effectués pour garantir une précision de répétition fiable / sûre. Le choix du système le mieux adapté à l'utilisateur résulte d'une multitude d'exigences différentes.

Le système de mesure à rouleaux pour les installations de forage

Ce système de mesure à rouleaux ou à cylindres se compose d'une combinaison de rouleaux de transport rainurés entraînés très stables et de disques de mesure trempés séparés. Les rouleaux de transport entraînés serrent le profilé ou l'acier plat et le déplacent par leur rotation le long de son axe longitudinal. Des disques de mesure séparés déterminent en permanence la position réelle exacte du profilé via des encodeurs numériques et transmettent ces données sous forme de valeur de mesure à la commande CNC pour le contrôle. Ce système est particulièrement peu encombrant et est utilisé par des fabricants de machines tels que Voortman, Peddinghaus, APS et occasionnellement aussi par Kaltenbach et Ficep.

Installation de forage Voortman V613 avec système d'alimentation à rouleaux pour la mesure de la longueur
Installation de forage Voortman V613 avec système d'alimentation à rouleaux et changeur d'outils

Vidéo d'une ligne de sciage-perçage Peddinghaus pendant l'usinage de profilés

Le système de mesure des pinces sur les lignes de sciage-perçage

Ce système de mesure à pinces ou à pinces se compose d'un bras de mesure qui se déplace latéralement sur une table à rouleaux grâce à un système de crémaillère. À l'extrémité de ce bras de mesure se trouve une pince de préhension qui serre la pièce et la déplace sur la ligne de sciage-perçage dans l'axe longitudinal, puis la positionne à la position respective spécifiée par la commande CNC pour le processus de sciage ou de perçage. Ce système présente l'avantage particulier de permettre l'exploitation d'un système combiné de sciage-perçage avec des longueurs résiduelles quasi nulles. L'inconvénient est l'augmentation de l'espace nécessaire. Ce système est utilisé par des fabricants de machines tels que Kaltenbach, Ficep, Behringer, Vernet et Voortman.

Le chariot d'alimentation sur les lignes de sciage-perçage

Ce chariot d'alimentation ou système d'arrêt est constitué d'un bras de mesure qui se déplace latéralement sur une table à rouleaux via un système de crémaillère. A l'extrémité de ce bras de mesure se trouve une plaque qui est équipée d'un capteur. Le matériau est déplacé vers la plaque à l'aide des tables à rouleaux entraînées et, grâce au capteur, la commande reçoit l'information que le support est en contact avec la plaque. Le chariot pousseur déplace la pièce à travers l'unité de sciage-perçage le long de l'axe longitudinal au point spécifié par la commande CNC pour l'opération de sciage ou de perçage. Ce système présente l'avantage de pouvoir travailler avec des longueurs résiduelles quasi nulles. L'inconvénient est l'augmentation de l'espace nécessaire. Ce système est utilisé par des fabricants de machines tels que Kaltenbach et Wagner.

Changeur d'outils sur les perceuses

Dans de nombreuses machines modernes, des systèmes de changement d'outil sont utilisés pour une plus grande flexibilité, qui permettent un changement d'outil de perçage spécifié par la commande CNC. De cette manière, il est possible de changer automatiquement de diamètre ou de type d'outil au cours d'un processus de forage. Ces systèmes présentent le grand avantage d'un mode de fonctionnement très souple. Mais même les anciennes installations de forage de Kaltenbach et de Ficep utilisent des changeurs d'outils depuis de nombreuses années.

Changeur d'outils à 5 compartiments d'une foreuse Kaltenbach KDM 615
Changeur d'outils d'une foreuse Kaltenbach KDM 615 avec porte-outil SK 40

Unité de marquage

Pour une meilleure identification des profils percés ou des aciers plats, il est souhaitable de doter les pièces d'un marquage. Cette fonction supplémentaire, qui peut être programmée via la commande CNC, permet de marquer les profilés à l'aide d'un numéro ou d'une lettre. Ceux-ci sont automatiquement estampés dans l'acier sur les perceuses modernes à l'aide de numéros d'estampage, d'aiguilles ou d'un coupe-doigts. Il est important de s'assurer que le marquage peut également être choisi suffisamment profond pour être encore lisible après la galvanisation.

Unités de perçage pour les forets à canal de refroidissement HSS, les forets en carbure ou les forets en carbure monobloc.

Selon l'application, 1 à 3 unités de forage (parfois aussi 4 unités de forage) sont utilisées dans un système de forage pour poutres profilées. Des foreuses avec une unité de forage pivotante sont également disponibles de temps en temps chez Voortman, Kaltenbach et Ficep.

Unités de forage pour le refroidissement des forets à canal

Des vitesses de broche de perçage allant jusqu'à 800 tr/min et des puissances d'entraînement allant jusqu'à 7,5 kW sont suffisantes pour l'utilisation de forets à canal de refroidissement en HSS. L'utilisation de forets à canal de refroidissement HSS est rentable et suffisante dans de nombreuses entreprises en termes de performances de forage.

Unités de perçage pour les forets en carbure KSEM ou les forets en carbure solide

Pour l'utilisation des forets en carbure Kennametal KSEM ou des forets en carbure monobloc de Nenok, Hartner etc., des vitesses de broche de perçage élevées et des puissances d'entraînement élevées sont nécessaires. Des vitesses de perçage de plus de 2500 tr/min associées à un couple élevé en sont la condition. Les vitesses de perçage des forets en carbure monobloc et des forets en carbure tels que les fraises KSEM de Kennametal sont plusieurs fois supérieures à celles des forets conventionnels à canal de refroidissement HSS en raison de la vitesse d'avance élevée. Veuillez noter que les forets en carbure ont un prix plus élevé que les forets à canal de refroidissement HSS normaux et sont donc économiques lorsqu'une performance de forage élevée avec de grandes quantités est requise.

Forets en carbure KSEM de Kennametal sur une foreuse Ficep

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