Technologie de serrage d’outils : Un process fiabilisé et une productivité dynamisée, même pour des pièces à faible valeur ajoutée

Les plaques de serrage magnétiques sont à privilégier quand de nombreux outils de dimensions différentes sont en service, qui peuvent alors être utilisés sans standardisation des hauteurs des bords de bridage et des plaques d’assise.

Il existe des composants qui permettent de monter des outils sur les machines. Pas plus. Et il existe des systèmes de serrage qui concourent à plus de sécurité de process, moins d’usure et une productivité accrue.


Non seulement ils s’assurent que la qualité de la fabrication s’améliore et que l’outil est monté de manière correcte, mais aussi que le changement d’outil se fait très rapidement. Un montage rapide permet aux entreprises de réaliser des séries, même unitaires, de manière plus efficace et rapide. Ceci permet souvent de réduire les stocks. Il en résulte un besoin de place et de capitaux diminué.

D’un autre côté, un changement rapide des outils offre aux machines un rendement opérationnel accru et donc des capacités additionnelles pour répondre à de nouvelles commandes. Comme elles sont souvent d’une manipulation simple, elles peuvent même être utilisées par des personnes moins bien formées.

Unifier et simplifier l’équipement

Certains systèmes de serrage et de changement d’outils sont par ailleurs utilisables de manière flexible, ce qui permet de réduire les moyens de serrage. Qui plus est, ils permettent souvent d’unifier, simplifier et automatiser les procédures d’équipements. Les fonctions des éléments de serrage peuvent ici être pilotées depuis la commande de la machine dans le cadre des procédés de production intégrés. Les éléments de surveillance - en particulier pour la pression et la position - fournissent en même temps des retours d’informations à la commande numérique et permettent d’atteindre une sécurité de process et une productivité élevées. Avec la solution haut de gamme de serrage magnétique, il est même possible de monter tous les outils en acier, quelle que soient leur forme, taille et masse et de renoncer pour une large part aux autres moyens de serrage. Ces systèmes de serrage présentent également des atouts au niveau de la qualité de fabrication et de la durée de vie des outils. Le serrage régulier et sans glissement qui assure la répétabilité de cette opération et la sélection des points de serrage assurent un niveau de production élevé en continu. Ceci permet également de réduire l’usure de l’outil. Avant le choix de la technologie de serrage, il convient de clarifier la destination. Est-ce qu’il s’agit principalement d’en simplifier l’utilisation, d'en réduire le nombre des moyens de serrage ou de diminuer l’usure des outils ? Ou est-ce qu’il convient tout d’abord d’augmenter la productivité de la machine et la qualité des produits ?

Andreas Reich, responsable produits au niveau du serrage des outils chez ROEMHELD sur le site de Hilchenbach, souligne que pour de nombreuses opérations, il existe des éléments standards composés de sous-ensembles modulaires. « Même des fabrications individuelles spéciales pour des demandes particulières peuvent être livrées très rapidement et à des coûts modérés », explique le spécialiste du serrage.

Des investissements amortis à très brève échéance

Il contredit fermement l’objection parfois entendue comme quoi le serrage revient cher : « Un chiffrage très simple montre que dans la plupart des cas, les investissements sont amortis après un délai assez bref ». Son exemple : Avec 250 jours ouvrés dans l’année et un changement d’outil par équipe, 500 outils sont remplacés par an en 2x8. Avec des vis de serrage manuelles, le délai d’équipement par changement d’outil dure de 25 à 30 mn. Quand on prend en compte le coût horaire de la machine, on arrive à un coût d’équipement de 5.000 €/mois, soit 60.000 €/an. D’un autre côté, ses calculs montrent que des coûts d’équipement comparables pour un système de serrage rapide hydraulique comme des vérins à piston creux, brides de serrage et groupes hydrauliques de reviennent annuellement à 15.000 €. Avec cet équipement-là, le changement d’outil se fait en six minutes. Si l’on prend en compte les coûts d’acquisition de 8.000 à 12.000 €, le montant total culmine à 27.000 €. L’économie annuelle est donc de 33.000 €. La conclusion de M. Reich : « L’investissement est déjà amorti après quelques mois ».

Et ce qui n’est pas pris en compte ici, c’est que les temps d’exploitation des machines gagnés accroissent les rendements opérationnels des machines et assurent une productivité accrue par des capacités augmentées. Le responsable produit ajoute à cela un autre calcul : « Avec un changement d’outil en moins de six minutes, les délais de montage quotidiens baissent d’une bonne demi-heure ». Pour 250 jours ouvrés, cela donne 125 h de temps d’exploitation des machines en plus, utilisables pour d’autres commandes.

Mécanique, hydraulique ou magnétique ?

Mais quel moyen de serrage sélectionner pour telle ou telle autre application ? Laissons parler l’expert : « Je recommande les écrous de serrage hydromécaniques simples - au choix avec indication de l’effort de serrage -, griffes de serrage compactes et autres têtes de serrage si les largeurs et hauteurs des bords de serrage des outils sont homogènes et que de délais de serrage de plusieurs minutes pour point de serrage sont acceptables. » Par rapport à eux, les éléments de serrage hydrauliques, comme les vérins à piston creux, têtes de serrage, serrages à équerre ou par coins affichent un temps de serrage et desserrage de 8 à 20 secondes, ce qui est une réduction significative. L’opérateur peut monter l’outil sur tous les postes de serrage à l’aide d’un bouton, donc sans effort, simultanément et régulièrement. « Le serrage hydraulique est plus rapide et a une influence favorable sur la fiabilité du process et la qualité de fabrication », explique M. Reich, « par ailleurs, l’effort de serrage peut être surveillé et régulé et l’équipement peut être automatisé. » Et c’est encore plus rapide avec les plaques de serrage magnétiques, qui positionnent et serrent les outils en moins de trois secondes de manière ferme et sûre. Les électro-aimants sont réalisés suivant les prescriptions des clients et sont surtout intéressants en cas de changement fréquent d’outil. Ils sont par ailleurs à privilégier s’il y a de nombreux outils de dimensions différentes en service. S’ils sont en acier, ils peuvent être serrés sans standardisation des hauteurs de bord de serrage et des embases des outils. Pour les primo-accédants à cette technologie, ROEMHELD a par ailleurs créé une gamme de plaques de serrage magnétiques : « Clamp & Go ». Cette gamme se compose de plaques de serrage magnétiques économiques, standardisées au niveau de la taille et de la configuration, conçues pour un large spectre d’utilisateurs. Comme la plupart des autres plaques de serrage, une grande partie des machines peut en être équipée par la suite sans souci. Andreas Reich est le responsable produit pour la technologie de serrage chez ROEMHELD sur le site de Hilchenbach. Tél. : 02733 28 11 62, courriel : a.reich@hilma.de