Outils ronds : façonner l'avenir

La plupart d'entre nous ont probablement déjà utilisé un outil rond à la maison pour percer un trou dans un mur. Il s'agit des pièces qui s'adaptent à l'extrémité des forets et qui existent dans toutes sortes de tailles.

Sandvik produit des milliers d'outils ronds et, bien qu'ils ressemblent beaucoup à ceux que nous utilisons à la maison, ces outils sont principalement destinés à l'industrie et sont beaucoup plus solides et durables.

Les outils ronds Sandvik peuvent être classés en trois groupes principaux : le perçage, le fraisage en bout et le filetage. Ces outils ronds sont principalement utilisés pour fabriquer des composants dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale, de la médecine, de la production d'énergie, de l'ingénierie générale et du pétrole et du gaz.

L'essor des outils ronds

Les outils ronds sont fabriqués à partir de barres massives qui sont rectifiées pour obtenir une géométrie qui peut ensuite être utilisée pour percer un trou ou fileter un boulon afin d'assembler des pièces, par exemple. Ils utilisent la même technologie de matériaux que les outils indexables, qui sont de petites plaquettes dotées d'arêtes de coupe et fixées sur les machines de coupe. Alors que les plaquettes indexables constituent traditionnellement le marché le plus important pour Sandvik, le marché des outils ronds commence à se développer plus rapidement.

Le carbure monobloc peut résister à des températures plus élevées et permet donc d'accroître la productivité

Anders Fältenhag est directeur du développement commercial chez Sandvik Machining Solutions. En collaboration avec les divisions commerciales, il élabore la stratégie produit pour les outils ronds et indexables de Sandvik. Le marché des outils ronds croît aujourd'hui plus rapidement que celui des outils indexables, explique-t-il, et plusieurs tendances sont à l'origine de cette évolution.

Selon M. Fältenhag, la première grande tendance concerne les matériaux :

"Aujourd'hui, nous pouvons fabriquer des outils ronds en carbure monobloc plus résistants. Dans le passé, il était difficile d'utiliser du carbure solide suffisamment résistant, si bien que nous devions utiliser de l'acier rapide (HSS) pour que l'outil ne se casse pas. Mais si l'acier rapide est résistant, le carbure monobloc, qui est généralement fabriqué à partir de tungstène ou de cobalt, est beaucoup plus dur et plus résistant à l'usure. Il peut supporter des températures plus élevées et permet donc une meilleure productivité.

l'amélioration du carbure s'est faite parallèlement au développement des machines qui, par le passé, n'avaient pas le nombre de tours par minute nécessaire pour tirer parti de l'utilisation du carbure monobloc", explique-t-il, "mais les machines ont maintenant un nombre de tours par minute plus élevé". Ces facteurs signifient que les outils ronds sont de plus en plus souvent fabriqués en carbure monobloc plutôt qu'en acier rapide, ce qui les rend beaucoup plus productifs et donc plus attrayants".

L'impact de la taille

Une autre tendance importante concerne la taille des composants : "Dans toutes sortes d'applications, les composants, comme ceux des moteurs électriques, sont de plus en plus petits", explique M. Fältenhag. "Dans le passé, on utilisait des tours ou des fraiseuses de grande taille, mais avec la réduction de la taille des composants, il est possible de réduire les coûts. Mais comme les composants sont de plus en plus petits, on peut utiliser une machine plus petite et un outil plus petit. En fait, dans certains cas, il n'est pas possible d'utiliser un outil indexable. Il est impossible de concevoir un foret indexable d'un diamètre de 3 mm, par exemple. Pour cela, il faut un outil rond".

Le plus petit outil rond produit par Sandvik a un diamètre d'à peine une fraction de millimètre. Ces petits outils sont connus sous le nom de micro-outils et sont utilisés pour fabriquer des articles tels que des montres et des cartes de circuits imprimés, un secteur de fabrication très important aujourd'hui et qui nécessite de nombreux trous extrêmement petits.

impression 3D et précision des outils ronds

L'essor de la fabrication additive est une autre tendance qui favorise l'utilisation de petits outils ronds : "Avec les nouvelles technologies comme la fabrication additive, il ne reste plus que l'usinage fin", explique M. Fältenhag, "Avec les méthodes de fabrication traditionnelles, vous commencez avec un gros morceau de matériau et vous devez tout découper avant d'obtenir la pièce finale. Il faut enlever beaucoup de métal. Mais aujourd'hui, avec la fabrication additive, vous pouvez commencer avec des dimensions presque finales. Il suffit d'enlever la dernière coupe, ce que nous appelons la finition, et dans de nombreux cas, les outils ronds sont idéaux pour cela".

Selon M. Fältenhag, la gamme de dimensions supérieures des outils ronds est limitée par l'économie : "Il est possible de produire des outils ronds en carbure monobloc d'un diamètre de 30 à 50 millimètres, mais l'utilisation d'une telle quantité de carbure monobloc devient très onéreuse. Si vous avez besoin d'outils de cette taille, il est beaucoup plus rentable d'utiliser des plaquettes amovibles, car elles nécessitent moins de carbure. Bien sûr, il y a un chevauchement. Mais je dirais que des diamètres de 20, 25 ou 32 millimètres constituent la limite supérieure normale pour les outils ronds. Il est possible d'en fabriquer de plus grands, mais il faut avoir de très bonnes raisons de le faire.

L'utilisation accrue de la programmation FAO favorise également l'utilisation de fraises massives

"Pour la longueur, lorsque l'on parle de forets, on parle du rapport entre le diamètre et la longueur", explique-t-il, "le plus courant est 3xD. les 3x, 5x et 7x sont les plus vendus. Les outils longs et ronds sont utilisés, par exemple, pour réaliser de longs trous destinés à l'huile dans les moteurs à combustion, ainsi que dans les vilebrequins, les bielles et certains composants aérospatiaux.

L'évolution des préférences en matière d'outils

Outre la taille et les utilisations, il existe de nombreux autres chevauchements entre les outils ronds et les outils indexables. Les types de matériaux utilisés et les méthodologies de production sont presque les mêmes pour les deux types d'outils. Les clients de Sandvik pour les deux types d'outils sont également en grande partie les mêmes.

toutefois, dans certains segments, on constate que les outils ronds commencent à s'imposer", explique M. Fältenhag, "par exemple, dans les produits médicaux et dentaires, qui comportent de nombreux petits composants". L'utilisation accrue de la programmation FAO favorise également l'utilisation de fraises massives et permet d'utiliser un seul outil pour des opérations multiples telles que l'ébauche et la finition. Dans l'ensemble, nous pouvons constater qu'en raison des tendances que j'ai évoquées, le secteur des outils ronds connaît une croissance plus rapide".

Nous acquérons des entreprises qui possèdent la technologie ou les compétences spéciales qui nous intéressent

Sandvik souhaite profiter de cette croissance du marché des outils ronds : "Nous sommes actuellement le troisième acteur mondial dans le domaine des outils ronds, explique M. Fältenhag, mais nous voulons être le premier.

Croissance dans le segment

Comme le marché des outils ronds est composé de nombreuses petites entreprises, contrairement aux outils indexables qui sont largement répartis entre quelques grandes entreprises, M. Fältenhag indique également que Sandvik détient une part de marché plus faible dans les outils ronds que dans les outils indexables. Sandvik souhaite changer cette situation afin de mieux servir ses clients.

"Nous nous développons organiquement dans le domaine des outils ronds, de la même manière que nous le faisons pour les outils indexables", explique-t-il, "Vous développez votre propre activité avec les clients existants ou vous trouvez de nouveaux clients, et cela se fait organiquement dans chacune de nos divisions dans le cadre des activités quotidiennes, en fournissant des produits de qualité supérieure, un excellent service et en soutenant votre client. Mais nous aimerions accélérer la croissance. Et nous pouvons le faire grâce à des acquisitions. Nous acquérons des entreprises qui possèdent la technologie ou les compétences spéciales qui nous intéressent, ou qui ont une forte présence dans des segments de clientèle ou des régions à fort potentiel de croissance, ou qui proposent une offre de produits plus large à nos clients.

Un engagement en faveur de la qualité et de la performance

M. Fältenhag souligne également que si les outils ronds semblent souvent simples et difficiles à distinguer à l'œil nu, il existe une énorme différence de performance entre les différents produits :

"Les performances dépendent du type de carbure utilisé, de la façon dont le produit est traité lors du meulage et du type de revêtement appliqué. De nombreuses caractéristiques sont si petites qu'on ne peut même pas les voir au microscope. Mais nous disposons d'une bonne technologie de production au sein de Sandvik et d'une grande expérience dans la fabrication d'outils en carbure monobloc. En raison de notre taille, nous disposons également d'une grande organisation de recherche pour soutenir le développement de nouveaux produits. Sandvik est donc au sommet en termes de performance des outils ronds et leader sur le marché des outils en carbure monobloc.