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Objectif : pollution zéro

M. S.

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Objectif : pollution zéro

© G. Rolle / Réa ; D.R.

Source de coûts et de pollution, la lubrification de l'usinage est sous haute surveillance. En attendant un hypothétique usinage à sec, la microlubrification a toutes les chances de se généraliser.

Un nouveau sigle est apparu récemment dans l'usinage : MQL pour, en français, lubrification en quantité minimale. La réduction de la quantité de fluide de coupe est en effet devenue l'un des soucis majeurs des ateliers de mécanique. Un sujet si stratégique que ceux qui acceptent de dévoiler la manière dont ils utilisent les solutions qui existent sont très... rares. L'enjeu est effectivement de taille. « L'évolution des matières à usiner, des technologies de machines et des outils de coupe vise à accroître sans cesse les performances des usinages et à réduire les coûts », constatait ainsi Gérard Gaudin, directeur industriel de Vogel France, au congrès européen CleanMeca 2006. Organisée par le Centre technique des industries mécaniques (Cetim), la manifestation était consacrée aux technologies propres en mécanique. À cela s'ajoute le souhait, de plus en plus présent dans les usines, de préserver la santé et la sécurité des opérateurs de machines ainsi que l'environnement. Or, c'est bien connu, les lubrifiants ont une connotation négative. Bref, « les ateliers aimeraient bien éliminer ce poids financier », ajoute le responsable de la filiale de SKF.

Lubrification externe ou interne

Est-il vraiment possible, voire souhaitable, d'usiner sans lubrifier ? « Un lubrifiant adapté, mis en oeuvre dans des conditions maîtrisées, peut réduire le coût global d'une opération d'usinage », estime Gérard Gaudin. Sans parler de certains cas critiques, comme l'usinage du titane, dans lesquels le lubrifiant évite le soudage des copeaux sur la pièce.

Ni arrosage, ni usinage à sec, la MQL est une troisième voie dans la lubrification. Elle vise tout simplement à apporter juste ce qu'il faut de lubrifiant, là où il faut et quand il le faut. Plusieurs fournisseurs proposent de tels systèmes, comme Vibraco, Tecnolub, Steidle et Accu-Lube. Ce dernier dispose de solutions pour la lubrification externe. Ou interne comme la famille Mini Booster destinée aux opérations de tournage, fraisage, perçage... Certains constructeurs de machines-outils comme Realmeca l'installent dans la fabrication de série. Vogel propose lui aussi les deux solutions : Vectolub pour la MQL "externe" et LubriLean pour la lubrification "interne".

« Dans le premier cas, la taille des particules varie de 50 à 400 µm, tandis que dans le second, elle est de 0,3 à 1 µm », explique Gérard Gaudin. Encore faut-il bien choisir l'une ou l'autre.

Une adaptation au cas par cas

La microlubrification externe apporte une énergie cinétique plus importante, ce qui permet la projection à distance. Le fractionnement des gouttes de lubrifiant s'effectue au plus près de l'outil grâce à des buses adaptées (à jet rond, circulaire, ovale, etc.). La solution interne, préférable parce qu'elle autorise l'interchangeabilité des outils, se présente sous la forme d'un aérosol capable d'atteindre la partie active de l'outil de coupe sans recondensation. Un logiciel maison, Easylub, assure pour les deux solutions la mémorisation des réglages associés à chaque phase d'usinage. « Un élément très important, car la microlubrification doit s'adapter au cas par cas pour apporter ni trop ni trop peu de lubrifiant », avertit Gérard Gaudin. Sinon « c'est l'échec garanti ».

L'installation d'un système de microlubrification (qui peut se faire même sur une machine existante à condition qu'elle soit dotée d'un système d'arrosage central) ne se fait pas sans une étude approfondie. « Il faut prendre certaines précautions pour réussir un projet MQL », conseille le spécialiste de Vogel. L'environnement de la machine-outil doit faire l'objet d'une adaptation pour éviter les discontinuités lors du passage de l'aérosol et assurer une bonne évacuation des copeaux. Il est impératif aussi pour les broches, les outils de coupe et les attachements, de permettre le passage du lubrifiant. Enfin, la dimension et la position des sorties du lubrifiant sont étudiées en fonction des opérations d'usinage à réaliser.

Moyennant quoi, les avantages sont au rendez-vous : amélioration sensible des performances d'usinage, chocs thermiques réduits, endommagement de la pièce par les copeaux plus faibles, coûts de stockage et de retraitement des déchets de lubrifiant éliminés, valorisation des copeaux plus facile, meilleure visibilité autour de la zone de travail. Le retour sur investissement serait de moins de deux ans pour les utilisateurs de cette approche. De plus, vu la pression écologique qui se renforce, la démarche ne laissera sûrement pas insensibles les ateliers de mécanique...

EN DÉVELOPPEMENT

- L'usinage à grande vitesse sans lubrification des aciers à hautes propriétés mécaniques utilisés dans l'aéronautique, l'armement, l'automobile, l'énergie - Mise au point de stratégies d'usinage pour utiliser un minimum de lubrifiant

L'AVIS DE L'EXPERT

La lubrification représente environ 17 % du prix d'une pièce usinée et les réglementations antipollution deviennent de plus en plus draconiennes. L'usinage avec juste ce qu'il faut de lubrifiant, voire à sec, s'imposera."

CHEZ MESSIER-DOWTY DES COÛTS D'USINAGE RÉDUITS

- Messier-Dowty, l'un des principaux constructeurs mondiaux de trains d'atterrissage pour avions civils, militaires et hélicoptères, cherche assidûment des moyens qui améliorent la production. L'usine de Bidos, près de Pau (Pyrénées-Atlantiques), spécialisée dans la fabrication des éléments de grandes ou très grandes dimensions (tiges, balanciers, etc.) utilise ainsi depuis un an la solution de microlubrification de Vogel. Mise en oeuvre pour des opérations de tournage, elle a permis la réduction des coûts des outils de coupe et a prolongé leur durée de vie.

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