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 Leader mondial dans le secteur de la culasse, notamment grâce à ses systèmes brevetés de centrage sur coussins d’air, Serdi se devait d’être le leader dans le système d’usinage du siège par interpolation.

Suite à l’innovation technologique des moteurs, Serdi constate une demande croissante pour des machines capables d’usiner des sièges de soupapes aux matériaux toujours plus durs. Cette évolution va perdurer ces prochaines années, raison pour laquelle Serdi propose des nouvelles solutions adaptées à cet environnement.

Komet
Pour atteindre cet objectif, Serdi s’est associé à un leader allemand de la production d’outils de précision : Komet. Cette importante société allemande a développé récemment des moteurs à induction pour générer et contrôler les mouvements de l’axe U. Ce système breveté s’appelle le Komtronic. Celui-ci a été utilisé jusqu’à ce jour essentiellement sur des centres d’usinage CNC.
Parmi les clients du Komtronic figurent notamment des constructeurs automobiles de 1ère monte.
Serdi a eu l’idée d’associer Komet au développement de sa nouvelle machine destinée aux reconstructeurs ou aux préparateurs. C’est ainsi qu’est née la STroniK, qui est basée sur les connaissances intrinsèques de chaque
partenaire. La STroniK est une machine de grande précision conçue en associant les technologies d’avant-garde de la machine-outil en termes de mécanique, de commande numérique et de motorisation de puissance.
La fiabilité de la STroniK est garantie par le fait que chaque composant de la machine a été utilisé dans d’autres applications depuis quelques années déjà.

Siemens

Serdi a opté pour un système de commande numérique ouvert en choisissant un produit leader du marché, en l’occurrence Siemens. Ce choix a l’avantage de permettre au client d’être indépendant de Serdi pour la commande numérique.

La La STroniK utilise principalement des produits Siemens pour la motorisation et l’électronique créant ainsi un environnement favorable pour un service aprèsvente rapide et fiable.
Les compétences de chacun des partenaires dans les secteurs de la première monte et constructeurs sont le garant du respect des normes et d’une intégration optimale des différents composants.
Le travail en commun des équipes de recherche et développement de Serdi et de Komet ont permis le dépôt d’un brevet d’invention détenu à part égale par chacun des partenaires. Ce brevet souligne l’excellence industrielle de la STroniK qui devrait rester un produit leader de son marché pour de nombreuses années.

Contraintes et solutions choisies.
L’utilisation de métaux alliés dans la structure des sièges de soupapes requiert des paramètres de coupe nécessitant des vitesses de rotation élevées pour les petits diamètres et des vitesses plus basses pour l’usinage des sièges de gros diamètres. Il est donc impératif d’avoir une broche permettant d’obtenir des hautes vitesses de rotation, ainsi qu’un couple élevé à basse vitesse.
La STroniK remplit ces conditions avec un moteur de broche embarqué de 4 KW avec un couple maximum de 0 à 3'000 tours par minute, et la capacité d’aller jusqu’à 5'000 tours.
La concentricité et l’état de surface du siège de soupape sont des critères importants pour permettre un bon contact et une bonne étanchéité entre la soupape et le siège garantissant le refroidissement de la soupape et de bonnes performances moteur. Pour ce faire, l’ensemble des éléments de la machine doit être suffisamment rigide et les déplacements de l‘outil de coupe devront être réguliers et sans jeu.
Ce résultat est obtenu si les commandes de déplacement de cet outil respectent les instructions données et si les jeux à l’inversion sont minimums et stables dans le temps. De plus, les éléments mécaniques doivent être peu enclins aux déformations et à l’usure, et les températures dégagées par le moteur doivent être minimales.

 

La STroniK remplit tous ces critères. Le moteur à induction ne crée pas de jeu à l’inversion par lui-même avec des échauffements minimums. Le moteur creux de la broche dispose d’un refroidissement intégré qui peut être activé si nécessaire. La STroniK permet ainsi une utilisation maximale de la machine sans créer de hautes températures.

Pour que le profil du siège soit respecté, il est important que l’interpolation des axes U et Z soit régulière et constante. Cette interpolation nécessite des éléments de contrôle de ces axes. La STroniK et la commande numérique Siemens permettent d’obtenir le résultat d’usinage souhaité pour n’importe quelle forme du siège et de la pré chambre.
Enfin, le poids embarqué du système doit être minimum. La technologie de transfert de signal de commande et de puissance par induction développée par Komet a permis de minimiser le poids et de définir un emplacement optimum des unités moteur de contrôle et de déplacement de l’outil.
Le système Komtronic, incluant le moteur à induction et le mouvement linéaire, ne pèse que 7,2 kilogrammes. Ce poids est de plus réparti par moitié au-dessus et au-dessous de la sphère, ce qui permet une maniabilité et un auto centrage de grande précision.

 

siemens sinumerik 828d

CNC

Les axes Z et U sont pilotés numériquement par une CNC standard, produit de la gamme des Siemens 802D / 840D /828 D, en accord total avec les moteurs de déplacement de ces deux axes.

Cette CNC 828D peut accepter jusqu’à 8 axes / broche, permettent effectuer les commandes de déplacements
nécessaires à l’usinage de la culasse en cycle automatique.

 

Le partenariat établi entre Serdi et Komet garantira également une évolution permanente du produit, toujours en accord avec les besoins rencontrés chez les constructeurs, tant en fonction de l’évolution technique des moteurs que des moyens de production requis par l’industrie.