Profilés de rails de guidage extrudés pour sonnettes de battage
Certaines améliorations viennent de l’ajout d’une étape, d’autres de la démonstration qu’une étape est inutile. Les rails de guidage qui contrôlent la course verticale de la tête de forage d’une sonnette à mât étaient déjà passés d’un assemblage mécanosoudé à un profilé extrudé à chaud puis étiré à froid. Sollicitée en 2020 pour réduire encore l’usinage, Montanstahl a optimisé l’ébauche extrudée et démontré par des essais que le profilé respectait déjà les tolérances et les rayons requis directement en sortie d’extrusion. La passe d’étirage a été supprimée, et la section est désormais livrée en longueurs de 2 000 à 12 000 mm à raison de 30 tonnes par an.
Trois générations du même rail de guidage
Dans le secteur des engins de chantier, les profilés de rails de guidage maintiennent la précision du mouvement vertical de la tête de forage sur une sonnette à mât, de sorte que la précision du rail se traduit directement par celle du pieu. Ces profilés étaient autrefois réalisés en soudant deux cornières, une voie exigeante en main-d’œuvre et coûteuse, qui entraîne des contrôles qualité et des inspections structurelles supplémentaires, puisque chaque soudure le long d’un guide porteur doit être vérifiée. En 2014 le client a adopté une autre solution, un profilé extrudé à chaud puis fini par étirage à froid, qui a amélioré les performances et regroupé le rail en une seule pièce. En 2020 l’objectif s’était déplacé de nouveau, cette fois vers la réduction de l’usinage encore nécessaire en aval, ce qui a lancé la recherche d’une manière plus efficace de produire la même forme. Les équipements de ce type relèvent du secteur bâtiment et construction, où la disponibilité de la machine sur le chantier conditionne tout le planning.
Moins d’étapes sans perdre en tolérance
Le cahier des charges listait cinq points. L’usinage sur le profilé devait diminuer et le cycle de production s’accélérer, deux objectifs qui contrarient d’ordinaire le troisième, à savoir que la section devait toujours tenir des tolérances très serrées sur une géométrie spéciale. Le rail associe une base de montage plane, une tête de roulement en saillie et un grand perçage longitudinal traversant le corps, de sorte que la matière doit être placée avec précision dans trois zones distinctes de la même section. Les longueurs de livraison devaient aller de 2 000 mm jusqu’à un maximum de 12 000 mm, ce qui met la rectitude sous tension dans le haut de la plage, et le volume devait couvrir 30 tonnes par an en fabrication et en livraison. La question sous-jacente était de savoir si la passe d’étirage à froid ajoutée à l’étape précédente apportait réellement quelque chose dont l’application avait besoin, ou si elle était devenue partie de la spécification simplement parce qu’elle existait.
Contexte d’application
Montanstahl a optimisé l’ébauche extrudée à chaud pour qu’elle réponde aux exigences de l’application par le seul procédé d’extrusion. Les essais ont confirmé que l’étirage à froid était inutile, le profilé respectant déjà les tolérances et les rayons spécifiés, et le résultat a été vérifié plutôt que supposé, conformément aux contrôles dimensionnels intégrés à la gestion de la qualité de Montanstahl. La suppression de cette étape a réduit le coût et le délai sans toucher aux performances, et le client reçoit désormais le rail en longueurs allant de 2 000 mm à 12 000 mm, pour une demande annuelle de 30 tonnes. L’acier au carbone S355J2 apporte la résistance qu’exige le guide tout en restant facile à souder et à usiner dans l’assemblage réalisé par le client. Les sections de ce type sont développées comme profilés spéciaux en acier au carbone et en inox, et les questions sur la voie de production adaptée à une géométrie donnée trouvent réponse dans les Q&A techniques.