Ébavurage automatique des turbines de moteur d’avion
L’importance de l’ébavurage dans l’aéronautique
Les disques à aubes de moteur, situés dans les sections chaudes et froides des moteurs d’avion, sont des composants essentiels, à haute valeur ajoutée. En raison des exigences liées aux performances des moteurs, ces pièces doivent être parfaites en termes de tolérances dimensionnelles et d’états de surface. Chaque opération de fabrication, qu’il s’agisse du moulage, de l’usinage ou du poinçonnage, génère des défauts, appelés bavures. Ces irrégularités peuvent compromettre le bon fonctionnement des pièces en influençant négativement leurs performances.
Les tolérances strictes et les états de surface spécifiques sont d’une grande importance, car ces pièces sont soumises à des conditions extrêmes de température et de pression. L’ébavurage de précision est donc primordial pour éliminer les bavures pouvant altérer les tolérances dimensionnelles critiques, mais aussi pour réaliser des formes (chanfrein ou rayons calibrés).
En outre, les matériaux complexes utilisés pour ces pièces évoluent constamment afin de répondre aux nouvelles exigences de l’industrie, notamment la réduction de l’empreinte carbone. Cela accentue encore le besoin d’un ébavurage de haute précision pour s’adapter aux nouvelles conceptions et garantir que chaque composant respecte les critères de qualité les plus rigoureux.
Le cassage d’angle est la méthode de finition qui permet de supprimer ces problèmes.
L’ébavurage est la méthode de finition qui permet de supprimer ces détails de la surface. Grâce à l’ébavurage, il est possible de rendre les surfaces des objets plus homogènes, permettant ainsi d’effectuer les étapes ultérieures de meulage ou de polissage.
Mais l’ébavurage manuel atteint alors ces limites pour ce type d’application.
Les avantages de l’ébavurage automatique
L’ébavurage robotisé représente une avancée technologique majeure dans l’optimisation des processus de fabrication des pièces complexes, telles que celles des moteurs d’avion. En intégrant des systèmes automatisés, il devient possible de remplacer efficacement le travail manuel (long et pénible, exposant les opérateurs à des risques pour la santé), tout en améliorant la qualité et la productivité.
Augmentation du rendement et réduction des coûts
Grâce à la rapidité et à l’efficacité des systèmes robotisés, les temps de cycle sont réduits, permettant d’augmenter le rendement global de la production. De plus, ces systèmes consomment moins d’abrasifs ou d’outils coupants que les méthodes manuelles, réduisant ainsi les coûts d’exploitation.
Accessibilité accrue aux pièces à géométrie complexe
Certaines pièces, en particulier celles des moteurs d’avion sont difficiles, voire impossibles à ébavurer manuellement. Les robots peuvent accéder rapidement et de manière uniforme à chaque point de la pièce, garantissant un ébavurage précis, quel que soit le design ou la configuration de la pièce.
Réduction des risques de blessures et amélioration des conditions de travail
L’ébavurage manuel présente des risques élevés de troubles musculosquelettiques (TMS) liés aux mouvements répétitifs et également le risque de respirer des poussières cancérigènes issues des matériaux. En automatisant cette tâche, on élimine ce risque, mais on permet également aux opérateurs de se concentrer sur des tâches moins contraignantes et plus gratifiantes, améliorant ainsi la sécurité et l’environnement de travail.
Amélioration de la qualité et de la répétabilité
Contrairement à l’ébavurage manuel, où des variations humaines peuvent introduire des erreurs, l’automatisation garantit une qualité uniforme. Cela permet non seulement d’éliminer les bavures avec précision, mais aussi d’assurer la répétabilité des opérations, même sur les contours les plus complexes.
L’ébavurage automatique assure une cadence plus élevée, mais aussi une optimisation à la fois quantitative et qualitative.
Technologie robotique GEBE2 : des solutions sur mesure pour l’ébavurage de pièces
GEBE2, spécialiste de l’intégration robotisée, fournit des cellules robotisées clés en main, conçues pour répondre aux exigences élevées des industries, telles que l’aéronautique. Grâce à une approche personnalisée et une expertise avancée, GEBE2 permet à ses clients d’optimiser leurs processus d’ébavurage.
Options flexibles et adaptées aux besoins des clients
Les cellules d’ébavurage robotisées de GEBE2 sont hautement personnalisables, avec différentes options pour s’adapter aux besoins spécifiques de chaque client :
- Magasins d’effecteurs ou d’outils rotatifs, verticaux ou horizontaux pour des changements rapides et efficaces d’effecteurs et d’outils.
- Ébavurage de plusieurs types de pièces au sein d’une même cellule.
- Chargement ergonomique des pièces pour améliorer la sécurité et la productivité.
- Systèmes de vision ou de mesure intégrés pour un positionnement précis et un contrôle qualité en temps réel.
Intégration et personnalisation des cellules robotisées
Les démonstrateurs
GEBE2 accompagne ses clients dans le développement de solutions personnalisées grâce à une plateforme robotique complète, équipée de cellules d’essais et de démonstrateurs. Cette plateforme permet de tester la faisabilité des procédés en élaborant avec le client des programmes d’essais. Une équipe R&D/faisabilité dédiée travaille en étroite collaboration avec les clients pour définir les essais, les réaliser et fournir des rapports détaillés (vidéos, photos, analyses).
Les effecteurs
L’expertise de GEBE2 s’étend également à la sélection des abrasifs, des outils coupants et des équipements robotiques (robots, compliances, électro-broches, etc.), afin de proposer la meilleure solution pour chaque application. Des effecteurs spécifiques (usinage, palpage, brossage…) peuvent être développés en fonction des besoins, avec des services d’étude, de fabrication et de mise au point des prototypes.
Innovations et dérivés du processus d’ébavurage
GEBE2 ne se limite pas à l’ébavurage classique. L’entreprise développe des procédés dérivés pour répondre aux applications les plus complexes en permettant à la cellule de s’adapter automatiquement aux variations géométriques de pièces et de faire évoluer la trajectoire du robot en automatique
Programmation avancée et régularité des mouvements
Pour garantir un ébavurage de haute qualité, la régularité des mouvements de l’outil est cruciale. GEBE2 propose des solutions de programmation avancée avec simulation complète des trajectoires via des logiciels performants tels que Robotstudio, Kukasim et Robotmaster.
Ces outils de programmation hors ligne (PHL) permettent de simuler les trajectoires et d’optimiser les mouvements avant la mise en production limitant ainsi les temps de programmation et les risques de collisions.
Exemple d’application pour machine d’ébavurage robotisé
Ébavurage de bras OGV en aluminium
GEBE2 a mis au point une cellule robotisée dédiée à l’ébavurage des OGV en aluminium, composants essentiels des moteurs d’avion.
Les bras OGV sont souvent fabriqués en aluminium pour leur légèreté et leur résistance à la corrosion.
Ébavurage d’aube en aluminium de moteur
GEBE2 a conçu une cellule robotisée pour l’ébavurage d’un carter VCI de 2 mètres de diamètre en titane, une pièce critique destinée aux moteurs LEAP utilisés dans l’industrie aéronautique. Ce carter, de grandes dimensions, exige précision et des tolérances rigoureuses en raison de son rôle dans la structure du moteur.
Les opérations d’ébavurage sur des grandes pièces, comme le carter VCI, nécessitent des mouvements réguliers et un effort contrôlé pour éviter d’endommager la surface, tout en éliminant efficacement les bavures. De plus, la géométrie complexe de la pièce et son grand diamètre exigent des solutions de manipulation et de traitement adaptées : table rotative, robot industriel 6 axes, électro-broche, compliances, magasin d’outils abrasifs et coupants, vision…
Toutes les trajectoires du robot ont été simulées au préalable pour assurer un ébavurage optimal dès les premiers cycles.
