Une précision de fraisage CNC absolue grâce au vide

Des économies d'énergie de 3 500 kWh par an, une maintenance quasi inexistante et la possibilité d'utiliser la chaleur résiduelle pour chauffer les bâtiments. Sans oublier une précision sans compromis. L'entreprise d'ingénierie mécanique Lorenz Hoffmann bénéficie de nombreuses façons de la conversion de l'alimentation en vide de ses machines CNC en une pompe à vide à vis sèche de Busch Vacuum Solutions.

La fraise démarre, le liquide de refroidissement est pulvérisé, les copeaux de métal sont projetés. Dans le hall de production de Lorenz Hoffmann GmbH, l’outil de fraisage se déplace au millimètre près, sur une pièce de métal maintenue en place par le vide. L’entreprise de Kressberg, au sud de Würzburg, est dirigée par Andreas et Christina Hoffmann, la deuxième génération. Ils utilisent des fraiseuses CNC de haute précision dans leur parc de machines moderne pour produire des prototypes, par exemple pour la fabrication de machines. Ces machines CNC sont commandées par des programmes spécialement conçus pour la fabrication de pièces individuelles. Elles permettent à Lorenz Hoffmann GmbH de fabriquer des composants de machine dont les tolérances sont si faibles, qu’elles sont inférieures à l’épaisseur d’un cheveu humain. Pour ce faire, les outils de fraisage tournent jusqu’à 40 000 rotations par minute le long des contours spécifiés. Des objets géométriques complexes sont créés à partir des ébauches métalliques. Pour répondre aux exigences de précision les plus élevées lors du fraisage, les pièces à usiner ne doivent pas glisser d’un centième de millimètre pendant le processus de fraisage. C’est pourquoi elles sont maintenues en place à l'aide du vide. Pour ce faire, les employés utilisent des plaques de serrage spéciales reliées aux pompes à vide.

Prototypes, production en petites séries et composants prêts à être installés
C'est ainsi que la société Lorenz Hoffmann GmbH, avec ses 40 employés, fabrique depuis plus de quarante ans des prototypes, des petites séries et des composants prêts à être installés pour différentes industries. Il s’agit notamment de la fabrication de machines, de l’industrie automobile et de la technologie médicale, ainsi que de l’industrie du bois et de la production alimentaire. Afin de répondre avec souplesse à toutes les exigences clients, les ingénieurs et techniciens expérimentés développent en permanence leurs processus et technologies. La précision absolue est le facteur clé de la qualité supérieure qui a fait de l’entreprise un leader dans le domaine de la production de pièces uniques, de prototypes et de petites séries. Il est donc essentiel de serrer les pièces à usiner en toute sécurité à l’aide de la technologie de vide de Busch Solutions de Vide. De plus, l’utilisation du vide pour le serrage permet de réduire considérablement les coûts d'installation.

Consommation d’énergie réduite, qualité supérieure
Auparavant, l’entreprise utilisait une de ses propres pompes à vide pour chacune de ses quatre fraiseuses CNC. Le directeur général Andreas Hoffmann souhaitait optimiser l’alimentation en vide de son entreprise. Il a remplacé les quatre pompes à vide à palettes lubrifiées par une seule pompe à vide sèche à vis COBRA PLUS. Celle-ci est raccordée aux quatre fraiseuses via des tuyauteries, sur les conseils des experts en vide Busch. « L’achat de la pompe COBRA nous a permis d’économiser 3 500 kWh par an par rapport aux quatre pompes à vide à palettes lubrifiées que nous utilisions auparavant – et avec une force de maintien encore meilleure », explique M. Hoffmann. En effet, la pompe COBRA PLUS est dotée d'un régulateur de vitesse, ce qui lui permet d’adapter sa puissance à la demande réelle et ainsi de consommer moins d’énergie qu’une pompe à vide non régulée, dont le moteur tourne toujours à pleine vitesse de rotation. « La pompe COBRA se régule d’elle-même et fournit toujours exactement la puissance dont nous avons besoin. Par exemple, si une seule fraiseuse est utilisée, la pompe COBRA fonctionne à une vitesse de rotation plus faible que si plusieurs fraiseuses fonctionnaient simultanément », explique M. Hoffmann. De plus, la pompe COBRA PLUS est une pompe à vide entièrement mise en réseau avec des fonctions de contrôle et de surveillance très sophistiquées. Par exemple, un écran tactile couleur affiche la consommation électrique, le niveau de vide et la vitesse de rotation du moteur. Andreas Hoffmann se réjouit de pouvoir surveiller l’alimentation en vide à tout moment.

Meilleures conditions de travail, maintenance réduite
Toutes les pompes à vide à vis COBRA de Busch fonctionnent entièrement sans contact, ce qui signifie qu’elles ne nécessitent pas d'huile dans la chambre de compression. « Depuis que nous avons adopté la pompe COBRA, nous n'avons plus besoin de changer l'huile, les filtres d'échappement ou tout autre filtre. Cela nous permet d'économiser environ quatre jours de travail de maintenance par an. Jusqu’à présent, la pompe COBRA a fonctionné sans aucun dysfonctionnement et aucune maintenance n’a été nécessaire », déclare le Directeur Général. De plus, le fonctionnement d’une pompe COBRA PLUS génère nettement moins de bruit que les quatre anciennes pompes à vide. Depuis qu’elles ont été remplacées par la pompe COBRA, le hall de production est devenu nettement plus silencieux. Pour les employés, cela signifie une amélioration significative des conditions de travail. « Auparavant, jusqu’à quatre pompes fonctionnaient chacune à 72 décibels. La COBRA génère 63 décibels. C'est pourquoi il y a deux fois moins de bruit aujourd'hui et tout le monde peut travailler beaucoup plus confortablement », explique M. Hoffmann.

Utilisation de la chaleur résiduelle pour chauffer les bâtiments
Pour Andreas Hoffmann, il est important de produire de manière aussi durable et économe en énergie que possible. Il est toujours à la recherche de solutions pour s'améliorer. En optant pour la pompe COBRA, il a eu la possibilité d'utiliser la chaleur résiduelle de la nouvelle pompe à vide pour le chauffage. Avec son équipe, il a mis au point un système de récupération de la chaleur à cette fin. « La pompe COBRA est refroidie par eau. L’eau de refroidissement chauffée traverse un réchauffeur d’air. C’est ainsi que nous chauffons notre hall de production », explique le Directeur Général. Ce réchauffeur d’air contient un ventilateur et une résistance chauffante qui refroidit l’eau afin qu’elle puisse être réutilisée dans la pompe COBRA. Par conséquent, l’entreprise a besoin de beaucoup moins d’huile de chauffage qu’elle n'en utiliserait autrement. « En été, nous évacuons la chaleur résiduelle à l'extérieur. En hiver, elle reste dans l’usine de fabrication. Par conséquent, il fait nettement plus frais dans le hall de production, même pendant la saison chaude. Auparavant, le hall de production était toujours relativement chaud en été », ajoute-t-il.

Remboursement grâce au financement BAFA
L’Allemagne promeut actuellement des technologies économes en énergie au sein du pays, c'est pourquoi les experts de Busch ont aidé l'entreprise à soumettre une demande de financement à l'Office fédéral des affaires économiques et du contrôle des exportations (BAFA). En conséquence, Lorenz Hoffmann GmbH s'est vu rembourser 40 % des coûts d'achat de la nouvelle