Machines-outils pour les outilleurs

La dépendance de l'Amérique à l'égard des fournisseurs étrangers semble diminuer. Cela est dû en grande partie à l’orteil cogné que nous avons connu pendant la COVID-19 et à la catastrophe de la chaîne d’approvisionnement qui a suivi, une situation encore exacerbée par la guerre commerciale en cours avec la Chine.

« De fin 2020 jusqu'en 2021, l'industrie des semi-conducteurs achetait des machines CNC à un rythme sans précédent », explique Don Langley, directeur des ventes pour la région ouest de DN Solutions America Co., Pine Brook, NJ (anciennement Doosan Machine Tools). « Il ne s'agissait pas de tours à deux axes et de fraiseuses à trois axes traditionnels comme on pourrait s'y attendre : il s'agissait uniquement de centres d'usinage avancés à cinq axes, de tours multitâches et de machines horizontales équipées d'un pool de palettes. D’autres industries commencent à emboîter le pas, et d’après ce que je vois et entends, cela est dû en grande partie à la relocalisation.

L’une de ces industries est celle de l’outillage et de la matrice, qui constitue le fondement de toutes les formes de fabrication. Comme pour les semi-conducteurs, l’aérospatiale et le médical, les matériaux ici sont généralement résistants et les tolérances sont serrées. Ces défis expliquent en partie la nécessité de machines-outils plus performantes et intrinsèquement plus complexes.

Dave Ward, responsable du marketing produit chez Makino Inc., Mason, Ohio, a noté ce fait dans l'ouvrage Soup to Nuts of Dies and Molds de Manufacturing Engineering publié plus tôt cette année, suggérant que les centres d'usinage à cinq axes sont plus productifs et précis que leurs centres d'usinage à trois axes. homologues et sont parfaitement adaptés à ce type de travaux d’usinage. « Nous visitons beaucoup de magasins et il y a actuellement trois tendances principales : le cinq axes, le cinq axes et l'automatisation », a-t-il déclaré.

Malheureusement, il reste plus facile de construire et d’acheter des machines-outils que de trouver du personnel pour les faire fonctionner. Pour cette raison, la direction des ateliers d’outillage-ajustage se retrouve dans une position délicate : trop de travail et pas assez de travailleurs, ce qui entrave la croissance. Toutefois, comme pour la chaîne d’approvisionnement nationale, des efforts sont déployés pour améliorer cette situation.

Il y a le Plan pour l'emploi de la Maison Blanche mentionné plus haut, qui alloue 100 milliards de dollars au développement de la main-d'œuvre, mais ce n'est un secret pour personne que les écoles publiques, les collèges communautaires et les universités à travers les États-Unis, ainsi que de nombreuses entreprises de machines-outils, ont réalisé des investissements importants dans la formation de la prochaine génération d'employés. ouvriers du secteur manufacturier.

Ceux qui optent pour une carrière dans les métiers spécialisés constateront que le secteur manufacturier est très différent de ce que leurs parents ont connu il y a quelques décennies, et l’industrie de l’outillage et de la matrice ne fait pas exception. Comme le soulignent Ward de Makino et Langley de DN Solutions, le monde d'aujourd'hui est de plus en plus celui de l'automatisation et des machines-outils CNC qui n'étaient qu'un fantasme à l'époque où la plupart des machinistes chevronnés sont nés.

« Le problème de la main-d'œuvre en fait partie, mais il est en partie dû à l'espace limité et au coût élevé de l'immobilier, en particulier ici sur la côte Ouest où je travaille », explique Langley. « Disposer de machines permettant de réaliser des pièces en une ou deux opérations signifie moins d'installations et de montages, moins de travaux en cours, une plus grande flexibilité et un encombrement beaucoup plus réduit. »

Les ateliers d'outillage et de matrices demandent également des machines capables de prendre en charge des taux d'enlèvement de métal plus rapides, ajoute Brock Herbert, ingénieur d'applications principal chez Mazak Corp., région Centre Nord, basée à Florence, dans le Kentucky. « De toute évidence, il existe des exigences extrêmes en matière de précision à prendre en compte dans cet environnement », explique-t-il. « Mais en fonction de la pièce à usiner, il est souvent nécessaire de disposer de vitesses de broche élevées, avec des commandes et des systèmes d'asservissement capables de traiter très rapidement d'énormes pans de code. »

Encore une fois, cela s’applique en grande partie aux composants aérospatiaux et médicaux, où les surfaces sculptées complexes et les métaux résistants sont monnaie courante. Les outils et matrices placent la barre encore plus haut grâce à leur utilisation intensive d'aciers à outils, souvent usinés à l'état trempé.

D’un autre côté, cependant, il existe également les électrodes de graphite nécessaires aux cavités des moules EDM et à d’autres caractéristiques des pièces, un matériau qui présente ses propres défis et opportunités. Cela inclut la relative douceur du matériau, sa fragilité et sa tendance à s'écailler, ainsi que la nécessité d'un contrôle robuste de la poussière lors de l'usinage des électrodes.