L’intégration des composants mécaniques
La fonte minérale offre la possibilité de couler directement des composants tels que des douilles filetées, des plaques d’acier, des ancres de transport, des câbles et canalisations, des cellules “S” et des cellules creuses grâce à son procédé de moulage à froid. Il est essentiel de fixer solidement tous les composants mécaniques pour assurer un fonctionnement optimal. En effet, une fois coulés, leur position ne peut plus être corrigée et les forces de portance importantes générées lors de la coulée pourraient les déplacer s’ils ne sont pas suffisamment bien attachés. Lors de la conception du composant et de la construction du moule, il est crucial de veiller à ne pas obstruer la circulation du matériau ou l’évacuation du moule. Dans certains cas, des pièces spéciales telles que des profilés ou des plaques doivent être coulées dans le composant en fonte minérale et ancrées avec des vis à tête hexagonale lorsque les trous taraudés sont trop proches du bord ou que le composant présente une configuration de trous avec des trous d’ajustage.
Les surfaces opérationnelles
Pour obtenir une précision maximale d’environ +/- 0,1 mm/m, il est nécessaire d’intégrer des surfaces d’ajustage pour les autres pièces. Cela est particulièrement crucial pour la fixation des systèmes de guidage linéaire, ainsi que pour les surfaces de montage ou de glissement. SCHNEEBERGER utilise actuellement quatre procédures principales pour créer ces surfaces :
- L’usinage de la fonte minérale : ce procédé consiste à verser de la fonte minérale en excès et à l’usiner ensuite par fraisage ou meulage pour obtenir la taille exacte souhaitée.
- L’usinage des pièces moulées : cette technique implique de mouler des pièces métalliques, telles que des pièces en fonte et en acier, dans la fonte minérale, puis de les usiner une fois que la coulée a durci.
- La coulée double : ce processus consiste à verser environ 2 mm de moins de fonte minérale que la taille nécessaire. Après avoir retiré le moule, une deuxième coulée est réalisée avec une fine couche de matériau, en utilisant un gabarit de positionnement précis.
- Le coulage ultérieur des pièces métalliques : cette méthode permet de mouler des pièces de haute précision après le retrait du moule, en utilisant des jauges de positionnement.
L’analyse par éléments finis
L’analyse par éléments finis est une méthode permettant de calculer les différentes caractéristiques géométriques des composants et de la conception des machines. Elle est souvent utilisée pour calculer les déformations des machines et dériver une géométrie optimisée à partir de ces résultats. De plus, elle permet une meilleure compréhension de la dynamique de température et des réponses vibratoires. Des exemples concrets mettant en évidence les avantages de la fonte minérale incluent la réduction des déformations sur des composants de machines textiles (Cetex) ou des vibrations régénératives sur des tours (Boehringer Werkzeugmaschinen GmbH) grâce à un meilleur comportement d’absorption de la fonte minérale par rapport aux systèmes soudés ou coulés. De même, l’optimisation du comportement thermique (SCHNEEBERGER AG) est grandement facilitée grâce à cette analyse.
En conclusion, la fonte minérale offre de nombreuses possibilités d’intégration de composants mécaniques, permettant d’atteindre des niveaux de précision élevés et de bénéficier d’un comportement amélioré en termes de déformations et de vibrations. Les procédures d’intégration et d’usinage spécifiques utilisées par SCHNEEBERGER garantissent des résultats optimaux.
