09 march 2015 | La Revue POLYTECHNIQUE 01/2015 | Machine tools

Poinçonnage et laser font bon ménage

Edouard Huguelet

Sur son stand à Prodex 2014, Trumpf présentait plusieurs nouveautés dans le domaine des machines de tôlerie, notamment sa plus récente machine combinée, réalisant le poinçonnage-grignotage et le découpage au laser sur un seul et même centre d’usinage de la tôle.

C’est sur son stand à Euroblech 2014 que Trumpf avait présenté en première mondiale son centre d’usinage de la tôle «TruMatic 6000 fiber», en l’occurrence une machine réunissant le poinçonnage-grignotage et le découpage au faisceau laser, ce dernier étant, comme son nom l’indique, doté d’une source à fibre optique.

Centre d’usinage de la tôle TruMatic 6000, combinant laser et poinçonnage.

Les avantages combinés du poinçonnage mécanique et du laser

Cette machine combinée réunit les avantages du laser solide et du poinçonnage. Elle est avant tout destinée à l’usinage de tôles fines, jusqu’à une épaisseur de 6,4 mm. En mode poinçonnage-grignotage, le frappoir de la machine développe une force de 180 kN à une cadence maximale de 1000 c/min. pour les opérations de grignotage, respectivement 2800 c/min. pour les opérations de marquage.

En mode laser, les avantage du laser solide (puissance 3000 W) se remarquent particulièrement lors du découpage de tôles en acier inoxydable ou en acier zingué, la productivité s’accroissant dans ce cas d’un facteur six par rapport à une source au laser CO₂classique de puissance équivalente, tout en présentant une meilleure qualité de découpe. Toutes les matières peuvent être traitées, non seulement l’acier de construction, l’acier inoxydable et l’aluminium, mais également le cuivre et les alliages cuivreux.

Combinaison de la découpe laser et du poinçonnage-grignotage. Image: application avec table recouverte de tapis à brosses pour l’usinage de pièces de tôlerie fine.

Différents degrés d’automatisation

Le champ de poinçonnage, aussi bien en mode laser qu’en mode poinçonnage ou combiné, est de 2500 mm x 1250 mm. En version «grand format», il est étendu à 3050 mm x 1550 mm. Outre les axes X-Y traditionnels, la machine possède un axe C (rotation numérique des outils) permettant par exemple le taraudage par roulage de filets. La machine peut être munie de deux ou trois pince-tôles et reçoit jusqu’à 23 outils de poinçonnage (22 outils lorsque trois pince-tôles sont implantés).

Enlèvement et récupération automatiques de pièces finies hors du flan de tôle.

En mode laser, le système TruDisk 3001 associe les avantages d’un laser à solide avec ceux d’un laser à diode. Le laser à diode, en tant que source de pompage, fournit l’énergie d’excitation et assure une efficacité élevée. Le disque, en tant que laser solide, assure la régularité et la stabilité élevées du faisceau.

La machine, sans son capot de protection.

Afin d’encore améliorer la productivité de ses machines, Trumpf propose diverses options, consistant en des solutions d’automatisation en matière de manutention et de stockage mécanisé des tôles et de l’outillage. Par exemple, la fonction appelée «Smart Punch» identifie un éventuel bris de poinçon et stoppe immédiatement le processus de production en cours. La fonction appelée «Smart Load» positionne la tôle de façon parfaite sur la machine, sans aucune intervention de l’opérateur. La fonction «Smart Unload» elle, assure un déchargement optimal des tôles usinées avec la séparation des chutes. Un autre accessoire assure le débouchage automatique des trous, qui nécessitait par le passé une laborieuse opération manuelle.

Gros plan sur la station de poinçonnage.

D’autres équipements sont réalisés pour conditionner les pièces découpées à partir de formats de tôle. Lorsque les applications nécessitent un grand nombre d’outils différents, le magasin à 22, respectivement 23 stations d’outils peut être complété par un changeur d’outils avec magasin doté de 40 à 70 stations d’outils. Avec tous ces équipements ,a machine Trumatic 6000 fiber est à même de fonctionner en mode totalement automatique, avec une réduction massive des temps morts.

Des activités axées sur le travail de la tôle

En 1923, à Stuttgart, Christian Trumpf acquiert avec deux partenaires l’atelier Julius Geiger et fabrique des arbres flexibles, puis des cisailles à tôle portatives. Appelée Trumpf & Co en 1937, l’entreprise réalise ses premières cisailles à tôle fixes en 1947. Dès 1957 sont fabriquées les premières machines réalisant le poinçonnage et le grignotage (poinçonnage continu). En 1963, la première compagnie étrangère est créée en Suisse à Baar (ZG). En 1968, Trumpf présente la première machine d’usinage de la tôle à être dotée d’une commande numérique de contournage. En 1972 l’entreprise s’implante sur son site actuel à Ditzingen, près de Stuttgart. La première machine combinée poinçonnage-laser est réalisée en 1979. 1985: première source laser au CO₂. C’est le début des machines de découpage au laser. Actuellement, Trumpf conçoit et fabrique des systèmes d’usinage de la tôle, notamment des poinçonneuses-grignoteuses, machines de découpage au laser, machines d’usinage combiné (poinçonnage-laser), machines de soudage au laser et presses plieuses. L’entreprise développe elle-même ses propres sources de laser solide ou au CO₂. Le groupe emploie 11’000 collaborateurs et réalise un chiffre d’affaires de 2,69 milliards d’euros (exercice annuel 2013/2014).