l`innovation permanente en outils coupants

TÉMOIGNAGE
ISCAR ou
l’innovation permanente
en outils coupants
Fig. 1 - Vue
générale du site de
Tefen, siège du
carburier ISCAR,
implanté sur
60 hectares, en Galilée
occidentale. Par rapport
à cette vue, le bâtiment
administratif avec le
dôme est actuellement
en cours d’agrandissement et un nouveau
bâtiment de
7 000 mètres carrés est
en construction pour
abriter la Recherche &
Développement , ainsi
que l’atelier des essais.
Fig. 2 - On peut voir ici
cinq des bâtiments où
sont organisées les
fabrications des outils
en centres de profit.
Malgré la forte pente
du terrain, des
systèmes de convoyage
automatiques
permettent de faire
circuler efficacement
les produits d’un
bâtiment à l’autre.
Parvenir en cinquante ans au deuxième
rang mondial dans un secteur aussi concurrencé que l’est celui de l’outil de coupe carbure
est une gageure que le carburier ISCAR a relevé
et poursuit, mettant en œuvre ce même esprit
de pionnier qui animait son fondateur Stef
Wertheimer lors de la création en 1952 de sa
petite entreprise de fabrication d’outils brasés
sur le sol du nouvel état d’Israël. Aujourd’hui, les
ateliers s’étendent sur quelque 60 hectares de
collines en Galilée occidentale, non loin de la
frontière avec le Liban, dans un décor grandiose
que la présence d’usines ultramodernes ne
défigure pas.
A l’occasion d’un voyage organisé par Iscar
pour plus de 80 utilisateurs de l’industrie de l’usinage du métal - panel particulièrement représentatif du métier avec de très petites, moyennes et grandes industries travaillant dans tous
22 - Janvier-Février 2006 - TRAMETAL
les types de secteurs - TRAMETAL ayant eu le
privilège d’être présent, se doit de rapporter aux
Lecteurs un peu de cette visite hautement intéressante à bien des égards.
Des moyens de production
à la hauteur des ambitions
Déjà vingt ans que le site de Tefen, en Galilée occidentale, a vu placée la première pierre
du siège mondial d’Iscar - d’ailleurs actuellement en cours d’agrandissement - comprenant
les services commerciaux, l’auditorium de 200
places, les salles de démonstration. Quant aux
ateliers de production, ils n’ont cessé de s’étendre pour répondre à la demande mondiale et à
l’élargissement de la palette de produits en
constant développement proposée par le
carburier. Actuellement, ils couvrent quelque
80 000 mètres carrés pour la production des
outils et porte-outils et 15 000 mètres carrés,
rien que pour les plaquettes.
Même pour qui, comme TRAMETAL, a déjà eu
le privilège de visiter la majorité des fabricants
d’outils dans le monde, Iscar est une entreprise
impressionnante, non seulement par les
moyens de production proprement dits mais,
aussi, par les capacités de Recherche et
Développement, par l’organisation faisant
appel à un maximum d’automatisation et par
la rigueur apportée aux contrôles effectués à
tous les stades de la fabrication. Pour ce
faire, Iscar a mis en place une production
entièrement contrôlée par ordinateur, depuis
La Recherche et Développement
au cœur de l’innovation
Si Iscar est l’une des entreprises de l’industrie du travail du métal qui a connu et continue de connaître un développement rapide,
cette situation de progrès est aussi, sans doute,
due à la philosophie de base insufflée par le fondateur M. Stef Wertheimer et poursuivie par les
dirigeants, à savoir stimuler la pensée créative. La création est un des chemins de la vie.
Tout s’interactive, l’environnement naturel, celui
de travail, les moyens de haute technologie mis
en œuvre, les hommes et les femmes à tous les
niveaux de leurs compétences et les utilisateurs, tout et tous contribuent à leur place à ce
développement harmonieux. Ce n’est pas une
utopie. C’est une réalité chez Iscar. Pour asseoir
cette réalité, il faut tout cela, adossé à un centre
de Recherche & Développement fort. Quelque
dix pour cent du chiffre d’affaires total du
groupe sont investis chaque année en R & D
et un nouveau bâtiment réservé spécialement à
cette fonction est en cours de construction. Il
couvrira une surface de 7 000 mètres carrés
incluant aussi un centre d’essais.
Les innovations mises sur le marché en
permanence ne sont pas limitées aux produits eux-mêmes, aux nouveaux outils ou nouveaux revêtements ou autres nouvelles géométries. Elles concernent aussi la recherche de
procédures et de process plus efficaces,
TÉMOIGNAGE
le pressage des poudres et les fours de frittage
et de revêtement pour la production des plaquettes, à la fabrication des outils mettant en
œuvre des machines pour le tournage, fraisage
ou rectification de dernière génération qui travaillent vingt-quatre heures sur vingt-quatre,
sept jours sur sept en DNC. Non seulement Iscar
fait appel à des machines organisées en cellules,
voire en ligne de fabrication flexible, mais l’ensemble de la production est pensé pour
répondre rapidement à tout changement de
programme ou fluctuation en quantité de
produits. Les déclivités du terrain ont été judicieusement mises à profit pour créer des ateliers
séparés mais connectés par convoyeurs automatiques permettant de recevoir ou d’envoyer
les produits d’un bâtiment à l’autre en fonction
du degré d’usinage ou de revêtement à opérer.
Ces ateliers sont dédiés à des types de production d’outils orientés tantôt automobile, tantôt
aéronautique, mécanique générale ou encore,
micro-outils, etc. Il s’agit là d’une organisation
matricielle divisée par produits et par types
d’industries auxquelles ils sont destinés.
Chaque atelier est un centre de profit responsable des produits de A à Z. Bien entendu, le
contrôle tient une place prépondérante à
tous les stades de la fabrication et dans
chaque atelier. Néanmoins, avant l’emballage section elle aussi fortement automatisée - des
ultimes contrôles sont effectués faisant
appel à des équipements de dernière génération afin de s’assurer au plus haut degré
d’une qualité irréprochable.
contribuant à une production de meilleure qualité, à la sécurité des travailleurs et à la protection
de l’environnement. Ces améliorations peuvent
toujours être poussées plus avant, par conséquent la remise en question est permanente.
Derniers développements pour l’usinage
A l’occasion de ce voyage, outre la visite des
ateliers de production, Iscar a présenté la majorité de ses nouveaux développements d’outils
et complété cette présentation par une série de
démonstrations pratiques, corroborant l’adéquation entre le dire et le faire. On reviendra sur
nombre d’entre eux au cours de l’année mais on
ne peut résister à en présenter les plus marquants destinés aux applications de tournage,
perçage et fraisage.
Fig. 3 L’auditorium
emménagé dans
le bâtiment
administratif,
permet de
recevoir quelque
200 personnes.
✔ Nouvelles nuances
Le service R&D s’est beaucoup investi dans
la création de nouvelles nuances adaptées
aux matériaux et conditions d’usinage
modernes. Ces nuances se caractérisent par
une meilleure protection de la zone de coupe
et une plus grande performance. On notera,
essentiellement, trois nouveaux types désignés
_-TEC (1), DO-TEC (2) et AL-TEC (3), respectivement.
Le premier est une combinaison innovante MTCVD (Medium Temperature
Chemical Vapor Deposition, Dépôt à
température moyenne en phase vapeur)
avec une couche Al2O3 pour améliorer la
résistance à l’usure à de haute vitesses de
coupe. Il est proposé en trois nuances
IC9150, IC9250 et IC9350 pour le tournage,
une nuance IC4100 pour le fraisage des
fontes grises à hautes vitesses de coupe
et une nuance IC9080 pour les plaquettes
périphériques de perçage de l’acier et
des fontes à des vitesses élevées.
Le second est une combinaison avec une
couche intermédiaire revêtues MTCVD et
une couche supérieure de revêtement PVD
(Physical Vapor Deposition, dépôt physique en phase vapeur). Elle est proposée
en nuance DT7150 pour le fraisage des
fontes nodulaires et grises à une vitesse de coupe moyenne à haute.
(1)
(2)
(3)
TRAMETAL - Janvier-Février 2006 - 23
TÉMOIGNAGE
fraisage de fontes nodulaires et de fontes
grises à une vitesse de coupe faible à
moyenne et des conditions d’usinage instables et en nuances IC900 et IC903 pour des fraises en carbure monobloc dédiées à des applications classiques de fraisage pour la première
et aux matériaux durs pour la seconde.
Il est intéressant de noter au passage que
chez Iscar, en 1999, 55% des plaquettes étaient
revêtues CVD et 20% PVD, 20% étant non revêtues. Depuis 2004, ce sont 56% des plaquettes
qui sont revêtues PVD contre 5% CVD, 12% non
revêtues et 7% sont des cermets. Ces chiffres
témoignent aussi d’une tendance générale chez
la majorité des carburiers où le revêtement PVD
prend nettement le pas sur le CVD.
Fig. 4 et 5 Vues
partielles des
ateliers de
pressage des
plaquettes.
Comme pour
la majorité
des
opérations de
fabrication,
les moyens de
production
mis en œuvre
sont de
dernière
génération et de haute
technologie. Le degré
d’automatisation est
extrêmement élevé
chez Iscar.
✔ Nouveautés en tournage
Fig. 6 Pour corroborer
ce degré
d’automatisation, voici
une vue partielle du
magasin des
expéditions.
Fig. 7 - Toute la
fabrication est
entièrement gérée
par ordinateur.
Les machines des
ateliers sont reliées par
réseau de commande
numérique directe.
Enfin, le troisième bénéficie d’un revêtement
PVD unique ayant une forte teneur en alumine
pour augmenter la résistance à la chaleur. Il est
proposé en nuance IC908 pour les plaquettes
GRIP de tournage et de gorges, IC910 pour le
24 - Janvier-Février 2006 - TRAMETAL
Outre la plaquette tangentielle en nitrure
de silicium avec brise-copeau pressé pour
l’usinage haute vitesse de la fonte Heliturn TG
et son porte-outil nanti de
plaquettes _-TEC, Iscar a
développé l’outil de
tournage Heliturn LD (4),
équipé d’une nouvelle
plaquette rhombique
(4)
à 80° avec une arête de
coupe hélicoïdale et un
angle de coupe super positif
pour un taux d’enlèvement de copeaux élevé.
La pointe de la plaquette en nuances _-TEC,
possède la configuration d’une plaquette racleuse, ce qui produit un état de surface de
haute qualité même sous de hautes avances,
Pour le tronçonnage, le
système TANG-GRIP (5)
bénéficie d’une nouvelle
plaquette tangentielle
à une arête de coupe
avec un système de
serrage révolutionnaire, triplant la durée de
vie du logement, comparée au mécanisme précé(5)
demment développé et
qui a été l’un des moteurs
de la percée de Iscar, à
savoir le système SelfGrip, lui-même connaissant des évolutions. Avec
Tang-Grip, les efforts de coupe
sont supportés par un prisme arrière
long et rigide, permettant un usinage
sous de hautes avances tout en garantissant
une excellente rectitude ainsi qu’un excellent
état de surface. Il est proposé avec des plaquettes de nuance IC1028, adaptée aux applications
de tronçonnage d’ébauche à de faibles vitesses, de grandes avances et en coupes
interrompues. Toujours pour le tronçonnage, on
mentionnera le nouveau JET-CUT (6), avec plaquette réversible DO-GRIP avec lubrification intégrée en nuance AL-TEC908 pour le tronçonnage
de matériaux exotiques. Le système de
lubrification à travers la plaquette permet de
réduire, voire d’éliminer les arêtes rapportées
(6)
inhérentes à la température élevée générée lors
de l’usinage des aciers inoxydables ou des
alliages réfractaires.
✔ Nouveautés en fraisage
Deux nouvelles familles ont vu le jour désignées HELIDO490 (7), d’une part et, HELIDO845 (8),
d’autre part. La première est une évolution de la
gamme Helimill pour l’usinage à 90° de plaquettes rectangulaires et réversibles à quatre
arêtes de coupe
hélicoïdales
à
droite. Son rayon
standard est de
0,8 mm. Elle bénéficie d’une grande robustesse, de
(7)
faibles efforts de
coupe et d’une
excellente durée
de vie et peut être
utilisée pour l’usinage de l’acier,
des inox et de la
fonte à des conditions de coupe
élevées. Elle équipe des fraises disponibles dans une
plage de diamèt(8)
res de 32 à 50 mm
pour le rainurage
et de 40 à 160 mm
pour le surfaçage.
Les fraises à surfacer et dresser à partir de 50 mm sont disponibles en pas fins et en pas normaux. Elle sont
adaptées à l’usinage d’épaulements à 90° jusqu’à 16 mm de profondeur, ainsi qu’à des tréflages avec des engagements de 10 mm. La
seconde famille est destinée au surfaçage à
45°. Elle dispose de 8 arêtes de coupe hélicoïdales à droite et dispose d’un brise-copeaux qui assure un excellent état de surface.
Cette nouvelle famille offre une grande robustesse, de faibles efforts de coupe et une excellente durée de vie. Les fraises sont disponibles dans une plage de diamètres de 40 à
250 mm. Elles permettent l’usinage d’épaulements avec une pente à 45° jusqu’à 7 mm de
profondeur de passe.
Sous la désignation de TANGMILL, le carburier
a développé une plaquette tangentielle à 4
CA 2004 : 1 milliard de dollars dépassé en 2005.
6% du CA en R&D.
Plus de 5 000 personnes dans le monde.
35% des employés travaillent à Tefen et 10% sont à la R&D.
60% du CA proviennent de produits ayant moins de 5 ans.
30% ont moins de trois ans.
35 filiales commerciales.
13 unités de production locale pour le spécial.
arêtes de coupe segmentées. Toutes les
configurations TangMill peuvent être montées
sur le même corps de fraise, qu’elles soient
pour des applications générales, plaquettes
racleuses pour les opérations de finition, pour
éliminer l’écaillage sur les bords de la pièce,
pour un grand épaulement à 90°, pour un angle
de coupe positif et arête de coupe vive ou,
encore, avec des plaquettes céramique pour
l’usinage de la fonte.
La MINITANG (9), de son côté, englobe une
famille de fraises avec des plaquettes à
serrage tangentiel avec 4 arêtes de coupe de
8 mm de longueur. Le plus petit diamètre d’outil
est de 16 mm avec 2 plaquettes et le plus grand
diamètre est de 40 mm avec 4 ou 6 plaquettes.
En ce concerne la gamme des fraises en
carbure monobloc, on citera l’arrivée de la
FINISHRED, combinaison d’une fraise d’ébauche et d’une fraise de finition permettant une
réduction du temps de production de 50 pour
cent! Fraises à 4 dents et hélice à 45° elles sont
disponibles en diamètres de 6 à 25 mm en
longueur moyenne.
TÉMOIGNAGE
Le Groupe Iscar (IMC) en quelques chiffres :
(9)
Fig. 8 - L’atelier de
frittage, desservi par
des chariots filoguidés
et géré par ordinateur,
abrite des fours
de ce type.
Fig. 9 - Cette ligne de
fabrication de corps
d’outils est constituée
par des centres
d’usinage cinq axes,
eux aussi de haute
technologie et
précision.
TRAMETAL - Janvier-Février 2006 - 25
Le Groupe ISCAR
TÉMOIGNAGE
La division “Outils de coupe” détient à cent pour cent
la société ISCAR dont le siège est à Tefen, en Israël, principale société du Groupe employant plus de 2 500 personnes
dans le monde dont 1 500 à Tefen et fabricant d’une
gamme complète d’outils pour toutes applications en
standard et spécial. IMC, International Metalworking
Companies est la holding de deux divisions, créée en 2001,
qui réalise un chiffre d’affaires de plus de 1 milliard de dollars et emploie plus de 5 000 personnes dans le monde.
Iscar, la division IMC “Outils de coupe” possède des
sites de production en Israël, Allemagne, Corée du Sud et
USA. Font également partie de cette division les sociétés,
INGERSOLL Cutting Tools ayant un siège aux USA à
Rockford et un autre en Allemagne à Haiger dont les produits sont orientés fraisage, industrie automobile, standard,
spécial et grands projets, les fabricants d’outils coréen
TAEGUTEC, allemand INNOTOOL, français OUTILTEC (outils
carbure spéciaux et forets trois quart), italien WERTEC
(forets et alésoirs spéciaux, Cermet, PCD et CBN, ainsi
qu’outils spéciaux pour l’industrie automobile), suisse
METALDUR fabricant de plaquettes et porte-plaquettes spéciaux, sans oublier l’israélien ETM, fabricant d’attachements. On mentionnera aussi la nouvelle filiale dédiée à la
gestion des outils et désignée CTMS pour Commodity &
Tool Management Services. Cette division possède également partiellement d’autres fabricants d’outils spéciaux
dits de “niches” tels que UOP , STS , IT-TE-DI , K IDAN et
UNITAC, fabricants d’origines diverses, telles qu’Italie,
Allemagne ou Japon.
La seconde division “Produits Industriels” englobe
des entreprises telles que JET-TECH pour le forgeage et
l’usinage d’aubes de précision en joint-venture avec Pratt &
Whitney depuis 1995 et avec Rolls-Royce depuis 1999,
PLASEL, fabricant de moules pour l’injection plastique ainsi
que de pièces injectées en plastique, MICRO-TOOLS, fabricant de pièces miniatures pour l’informatique, l’électronique et l’optique, METAOR, fabricant de pièces par injection métallique, SHAFIR, spécialisée dans le développement de systèmes d’automatismes de production contrôlés par ordinateur et XIAMEN HONGLU en Chine, fabricant
de filaments de tungstène.
Fig. 10 Vue générale de
deux lignes de
fabrication
flexible installées
dans un autre
atelier de
fabrication
d’outils.
Fig. 11 - La
préparation des
outils joue une
rôle essentiel
dans les
fabrication et les
ateliers sont
équipés de ce
type de magasins
automatiques de
stockage
intermédiaire.
www.trametal.com, code
26 - Janvier-Février 2006 - TRAMETAL
TÉMOIGNAGE
Pour terminer avec les nouveautés principales en fraisage, à mentionner des têtes de
fraisage pour avances élevées dans de petites profondeurs de coupe MULTIMASTER. Ce
système se compose d’une variété de têtes de
fraisage disponibles dans différentes configurations, hémisphérique, à 90°, de chanfreinage ou de rainurage. Chaque tête possède une
géométrie brute de frittage et des arêtes de
coupe affûtées. Elles existent en diamètres 10,
12 et 16 mm avec 2 dents.
✔ Nouveautés en perçage-alésage
Sous la désignation
(10)
DR-MF
(10), Iscar a développé un
outil multifonction permettant le perçage, l’alésage, le
chariotage et le dressage
de face. Il peut être utilisé
pour la fabrication de petits
composants et réduit le
temps de production ainsi
que le nombre d’outils nécessaires en magasin. Il est
disponible en diamètres de 10 à 16 mm.
Les forets DR-TWIST (11) avec lubrification
hélicoïdale intégrée utilisent trois types de
nouvelles plaquettes carrées
à 4 arêtes de coupe en nuance IC9080 recommandée pour
l’usinage des fontes et des
aciers alliés. La nouvelle
conception des trous de lubrification en hélice permet au
(11)
lubrifiant de traverser le foret
et facilite l’évacuation ininterrompue des copeaux. Ces trous ne passent pas
par le centre du corps du foret ce qui ne le fragilise pas et le rend d’autant plus résistant aux
torsions.
Enfin, les alésoirs à têtes interchangeables en carbure monobloc offrant une répétabilité de 3 µm pour un débit copeaux optimal
ont été développé sous la
désignation BAYO T-REAM (12).
Comparé à un alésoir classique, il permet d’augmenter
les avances de façon considérable er se compose d’une
tête d’alésage en carbure
interchangeable avec un système unique de changement
rapide par baïonnette, idéal
pour les applications d’alésage de 9,5 à 32 mm avec
tolérance H7. Cette tête peut
(12)
être montée sur un corps en
acier Hard Touch à revêtement nickel ou sur des
corps en carbure monobloc, voire encore en
métal lourd.
On a décliné succinctement quelques-unes
des nouveautés présentées par Iscar lors de ce
séminaire et qui - avec d’autres encore qu’il
aurait été trop long de développer ici - sont
réunies dans un très beau catalogue de 186
pages “Iscar Up Grade”, disponible en langue
française.
à l’honneur comme on
Fig. 12, 13 et 14 - La rectification est
installées dans les
le voit par ces batteries de machines
ateliers de production.
Enfin, encore à souligner...
En France, Iscar a monté sa propre filiale,
dirigée par M. Laurent Enser et implantée en
région parisienne, à Guyancourt, dans de prestigieux locaux comportant auditorium, bureaux
et ateliers. Le Lecteur pourra se reporter à l’article récemment paru dans le numéro spécial
“Nuances” dans lequel figure une interview de
M. Enser évoquant l’activité en France.
Il est clair que le fort développement du carburier, passé du cinquième au second rang
mondial en dix ans est le résultat d’un fort investissement en matériels de haute technologie
associé à une énorme implication de la R&D et
une philosophie mettant l’humain et son potentiel de créativité en son cœur.
Comme le dit le PDG, M. Jacob Harpaz, en
guise de conclusion, “notre principal concurrent
doit être nous-mêmes. Dès qu’un produit est créé,
on cherche à le concurrencer et à en créer un autre
meilleur. C’est cela le “up-grade” : avancer toujours plus loin avec l’innovation permanente”.
Trametal.com, code ZKB43
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