L'horlogerie - micronora.com · certain vers le silicium et les composants produits par des process collectifs. ... Mais s’il est clair que cette annonce projette l’horlogerie

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Laser :Micromécanique et prototypage rapide> page 11

Micro-Nano :Plateforme de co-intégration des procédés MEMS> page 19

L'horlogerieentre micromécanique "géniale" et matériaux nouveaux

Salon Micronoramicrotechniques et précision 25-28 sept. 2012 – Besançon www.micronora.com

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1Micronora inforMations - septeMbre 2011

é d i t o r i a l

Sommaire Horlogerie 2 Laser 11 Plasturgie 13 Positionnement 15 Microrobotique 17 Micro-nano 19 Visionindustrielle 21 Machines-outils 23 Lubrification 33 Propriétéindustrielle 35 Investissement 37

Photo de couverture:LeChronographeLa Monégasque

duSuisseRogerDubuisintègrelenouveaumouvementmécanique

àremontageautomatiqueRD680Source : Roger Dubuis

RevueduSalonInternationaldesMicrotechniquesAdministration:MICRONORA

BP62125-25052BESANÇONCEDEX5Tél.:0033(0)381521735Fax:0033(0)381413089Site:www.micronora.com

E-mail:[email protected]éros/an-Tirage15000exemplaires

Directeurdelapublication:MichelGoetz

Datededépôt:septembre2011Conceptionetréalisation:Cactus/Besançon

Impression:ImprimeriedeChampagne/Langres

Nous déclinons toute responsabilité pour les erreurs involontaires qui auraient pu se glisser dans le présent document, malgré tous les soins apportés

à son exécution. (Jurisprudence Cour d’Appel de Toulouse 1887, de Paris 19.10.1901)Tous droits de reproduction interdits.

SALON INTERNATIONAL DES MICROTECHNIQUES

25 - 28 septembre 2012Besançon - France

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■ Le Président, Michel GOeTZ

La reprise, tout le monde l’espère et chacun guette le moindre signe. Or, il n’y a aucun doute, après la crise majeure que nous venons de traverser, la conjoncture s’améliore enfin. Le rebond de l’activité se confirme, et même si l’on a pu observer quelques ralentissements ponctuels, ils ne remettent pas en cause la dynamique de reprise à l’œuvre depuis un an.

L’état des carnets de commande entraine une augmentation des investissements, qui profite enfin au secteur de la machine-outil. D’après la FIM, l’ensemble des industries mécaniques pourrait tabler sur une hausse d'au moins 5 % de leur activité en 2011.

Toutefois, notons que le secteur de la précision reste toujours privilégié et voit sa production toujours augmenter. Rien d’étonnant car les microtechniques occupent une place de plus en plus importante dans l’industrie mondiale. Certains économistes sérieux, parient même sur une croissance encore plus importante en 2012.

C’est pourquoi votre entreprise se doit d’utiliser tous les moyens de profiter de cette reprise, en particulier en participant au salon Micronora, et en investissant fortement dans la promotion de vos produits et de votre savoir-faire.

Si la compétitivité est l’élément primordial du développement des entreprises, l’innovation est et restera toujours un atout majeur. Or, Micronora est une vitrine exceptionnelle des technologies innovantes, très apprécié des donneurs d’ordre.

Dans ce numéro par exemple, vous constaterez que la micromécanique horlogère est fascinante et touche à une forme de génie. L’éclaté du calibre 680 de la montre Roger Dubuis (image de couverture) et notre dossier Horlogerie sont emblématiques de l’extrême sophistication des montres d’aujourd’hui. Vous découvrirez aussi que certaines machines-outils procèdent du même génie, et poussent la mécanique au summum de la productivité.

Vos compétences, réussites, innovations, se doivent d’être présentées à Micronora du 25 au 28 septembre 2012 à Besançon. Ce salon sera la valeur de référence et d’efficacité que vous recherchez.Toute l’équipe de Micronora sera heureuse de vous accueillir, et mettra tout en œuvre pour attirer un visitorat très ciblé et international, afin de vous assurer le meilleur retour sur investissement possible. Une demande de dossier d’inscription est disponible sur notre site Internet www.micronora.com

Ensemble, profitons de la reprise

2 Micronora inforMations - septeMbre 2011

D O S S I E R

L’horlogerie entre micromécanique "géniale" et matériaux nouveaux

L’horlogerie se porte bien ! Le millésime 2011 du BaselWorld s’achève sur cette certitude et le secteur réalise une sortie de crise exceptionnelle avec des grandes marques qui ne parviennent pas à répondre à la demande. Côté chiffres, la manifestation a rassemblé 1 882 producteurs de montres et de bijoux et attiré 103 200 visiteurs dont 3 055 journalistes en provenance de tous les continents. En valeur absolue, ces chiffres représentent une croissance de 2,5 % du public et de 5 % des journalistes, par rapport à 2010. Avec ces résultats, cette "grand messe" du luxe signe le deuxième meilleur score de toute son histoire. Ce succès confirme donc la nette reprise de l’industrie horlogère amorcée il y a environ 18 mois, reprise tirée par le marché asia-tique et ses nouveaux riches où les marques réalisent presque 50 % de leurs chiffres d’affaires. Des montres à des prix verti-gineux (300 000 € !) mais également une forte expansion du créneau 500 - 3 000 €

(Breitling, Tudor, Zenith, Omega, Bell & Ross, Tag Heuer, Longines, Hamilton, Oris, Eterna…)En fait, notre propos ne sera pas ici de rendre compte de façon exhaustive des innova-tions de l’horlogerie, mais de pointer deux tendances technologiques majeures : d’un côté, les sophistications micromécaniques extrêmes des montres à complications, et de l’autre, l’engagement encore naissant, mais certain vers le silicium et les composants produits par des process collectifs.

Desmécaniqueshypercomplexes…dansunécrindepoésie

La vidéo qui tourne sur Youtube montrant la mécanique de l’Opus Eleven de Harry Winston est spectaculaire et il est évident que Denis Giguet, son créateur, s’est littéra-lement "éclaté" au travers d’une mécanique de génie… elle aussi éclatée et fascinante. Toutes les 60 minutes, l’affichage des heures

devient anarchique : le chiffre de l’heure explose en un véritable chaos pour se reconstituer en une fraction de seconde. Pas d’aiguille, mais 24 palettes mobiles qui s’ani-ment et tournent pour passer d’une heure à l’autre et former le chiffre de l’heure selon un mécanisme complexe d’engrenages mon-tés sur train épicycloïdal. Entraînés par une plate-forme, quatre satellites comportant chacun trois paires de palettes transmettent le mouvement à un axe vertical par le biais d’un rouage composé de huit renvois, trois engrenages elliptiques, une roue triangulaire et six pignons coniques. Ce mécanisme incroyable est composé de 566 éléments dont 155 rubis, enfermé dans un boîtier, dont il existe une version sertie de diamants. Mais la montre Hautlence HL2.0 n’est pas en reste. Elle propose une mécanique complexe, visible à travers un boîtier très ajouré, avec un balancier inscrit dans une cage rotative qui effectue, à chaque pas-sage d’heure, un mouvement giratoire. La montre Hermès Arceau Temps Suspendu

Patek Philippe et l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) annoncent la création d’une Chaire dédiée à l’application de nouvelles technologies

micro-nano pour l’horlogerie. Mais s’il est clair que cette annonce projette l’horlogerie dans la voie des matériaux nouveaux,

il est tout aussi évident que la micromécanique horlogère a été surprenante de créativité au BaselWorld 2011.

L’OpusElevendeHarryWinston:l’incroyabledéliredeDenisGiguet.Source : Harry Winston

LamontreHautlenceHL2.0recto-verso.Source : Hautlence


L’horlogerie entre micromécanique "géniale" et matériaux nouveauxPatek Philippe et l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) annoncent la création d’une Chaire dédiée à l’application de nouvelles technologies

micro-nano pour l’horlogerie. Mais s’il est clair que cette annonce projette l’horlogerie dans la voie des matériaux nouveaux,

il est tout aussi évident que la micromécanique horlogère a été surprenante de créativité au BaselWorld 2011.

permet, grâce à un poussoir spécial, de suspendre le temps à volonté en ras-semblant les aiguilles des heures et des minutes dans un secteur du cadran (vers 12 heures) et le réaffiche en tenant compte du temps suspendu. Enfin, la nouvelle montre Louis Vuitton Tambour Répétition Minutes dédiée aux voyageurs, offre une mécanique très élaborée qui permet l’affi-chage de l’heure du lieu où l’on se trouve à l’aide d’aiguilles classiques, et de celle d’un second fuseau horaire dans un guichet au centre du cadran avec la possibilité d’écou-ter l’heure de celui-ci en musique.

Mécanismeshorlogersetnouveauxmatériaux

Ulysse Nardin excelle aussi dans les montres à complication, mais depuis plu-sieurs années, il est l’un des pionniers en matière de silicium. Rolf W. Schnyder, président d’Ulysse Nardin (décédé en avril 2011) affirmait : "Nous devons marier l’horlo-gerie traditionnelle et les nouveaux matériaux". La première Freak et son échappement "Dual Direct", réalisé en silicium par le Centre suisse d’électronique et de micro-technique (CSEM), date de 2000. Le CSEM réalisera ensuite, avec Ulysse Nardin, un spiral en silicium qui viendra équiper le "Dual Ulysse". La société de La Chaux-de-Fonds fut ensuite à l’origine de la joint-ven-ture Sigatec avec Mimotec. Sigatec travaille en technologie DRIE (gravure profonde du silicium) et s’occupe du micro-usinage et de l’assemblage de micropièces en silicium tandis que Mimotec produit une large gamme de micropièces horlogères en tech-nologie LIGA. suite page 5

h O R l O g E R I E

Pour son nouvel ensemble Oscillomax, Patek Philippe a déposé 17 brevets et demandes de brevets couvrant l’ensemble de ses composants. La manufacture a opté pour le légendaire calibre automa-tique 240 extra-plat avec quantième per-pétuel qui intègre trois composants en Silinvar (matériau dérivé du silicium) : le spiral Spiromax, l’échappement Pulsomax et le balancier GyromaxSi. Partant du fait que le calibre 240 Q offre des indica-tions gourmandes en énergie, le nouvel ensemble Oscillomax a dû mettre l’ac-cent sur l’efficacité énergétique. La tech-nologie du Silinvar entraîne une avancée spectaculaire. Grâce à des compo-sants novateurs comme l’échappement Pulsomax et le balancier GyromaxSi, le rendement de l’Oscillomax est considé-rablement amélioré. Ce gain s’explique principalement par le poids nettement plus léger des composants en Silinvar en comparaison avec les composants usuels, par la géométrie optimisée de l’ancre et de la roue d’ancre ainsi que par l’aérody-namisme amélioré et la meilleure répar-tition de masse du balancier GyromaxSi. Le rendement élevé de ce nouveau sys-tème a permis d’accroître l’autonomie de marche du mouvement en le faisant passer de 48h à 70h sans modifier, ni le ressort de barillet, ni la fréquence ou l’inertie de l’oscillateur. Troisième élé-ment de l’ensemble Oscillomax : le spiral breveté Spiromax en Silinvar. Grâce aux propriétés physiques exceptionnelles du matériau et à une géométrie exclu-

sive et brevetée, ce spiral d’avant-garde apporte une contribution décisive à l’iso-chronisme du mouvement. De plus, le Spiromax offre l’avantage d’une épaisseur très fine ce qui permet la construction de mouvements extra-plats.

L’OscillomaxdePatekPhilippeentechnologieSilinvar

LamontreOscillomax,référence5550Pdontl’imagedubasmontrelecalibre240QSIavecleSpiromax,lePulsomax(roueetancre)etleGyromaxSi.Source : Patek Philippe

LeTAGHeuerPendulumConcept:premiermouvementmécaniquesansspiral.Source : TAG Heuer

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Avant la Chapter One, aucune montre n’avait été dotée d’un mouvement tourbillonavec indications de chronographe à roue à colonnes mono-poussoir, quantième rétrograde,GMT rétrograde, phases de la lune et jours de la semaine affichés sur leur propres rouleauxoriginaux.Source : Maître du Temps

La Horological Machine No 4 Thunderbolt de MB&F (Maximilian Büsser & Friends)est inspirée de l’aviation. Tout en titane et or blanc, elle possède deux cadrans(l’un pour indiquer l’heure, l’autre pour indiquer la réserve d’énergie).Elleestcomposéede311pièces.LamontreOnlyWatchnousemportedansunmondefantastiqueoùunpandabienveillantenormassifestauxcommandesd’unjetHM4.Source : MB&F

La Horological Machine N°2 s’apprête à faire une dernière révérence sur le devantdelascèneavecdeuxsérieslimitéesde18pièces(chacunedotéedeboîtiersensaphir)dontlaHM2-RedSV.Source : MB&

La MP-02 Key of Time de la collection Masterpiece permet,grâce à une couronne à trois positions, de "moduler" la vitesseà laquelle s’écoulent les heures et les minutes en fonctionde vos désirs. En position 1, vous savourez le temps qui passeen divisant le temps par 4. En position 2, vous êtes à l’heureavecunemontrenormale.Enposition3,vousaccélérezletempsparquatre.Source : Masterpiece

Sur la montre UR-110 de Urwerk, trois pointeurs ont pris pourcible l’arc des minutes. Trois modules des heures (chacun forméd’uneheuresatelliteavecaiguilledesminutes)sontmontéschacunsurunengrenageplanétaire.Ces troismodulesmobileseffectuentunecontre-rotationconstantecompensantlemouvementcirculaireducarrouselcentral.Source : Urwerk

Groupe européen qui développe et produit des pièces et ensembles électromécaniques par découpage, emboutissage, moulage par injection, surmoulage, travail du tube et assemblage.

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Aujourd’hui, les deux sociétés fournissent un nombre considérable d’horlogers, mais vont encore plus loin dans les nouveaux matériaux dont le diamant. Grâce à une technologie développée par l’entreprise allemande GFD, elles réalisent des ancres, roues d’ancres, échappements, ressorts et autres composants en silicium, enrobés d’une fine couche de diamant de 5 µm, par le procédé DCS (Diamond Coated Silicon).Patek Philippe et l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) viennent d’annoncer la création de la Chaire Patek Philippe, dédiée à l’application de nouvelles technologies micro-nano pour l’horloge-rie. Cette nouvelle chaire fera partie de l’Institut de microtechnique (IMT) et sera basée à Neuchâtel. "Cet accord s’inscrit

dans la forte croissance que l’horlogerie connaît actuellement et pour laquelle le développement de nouvelles technologies et de matériaux de pointe est devenu primor-dial", souligne Nico de Rooij, directeur de l’IMT et vice-président du CSEM, qui ajoute "nous pourrons ainsi sécuriser la position dominante de l’horlogerie suisse". Lorsqu’un acteur du marché aussi puissant (Patek Philippe produit 60 000 montres

par an pour un chiffre d’affaires supérieur à un milliard de francs), s’engage dans un tel partenariat, chacun devine qu’il s’agit d’une décision stratégique qui va impacter la concurrence entre les marques phare de la haute horlogerie. Une concurrence alimentée par le marché car Omega, par exemple, équipe systématiquement ses nouveaux calibres de spiraux en silicium.L’ensemble Patek Philippe-EPFL qui sera opérationnel en 2013, prendra place dans le "quartier de l’innovation" baptisé "Microcity" et réunira donc le CSEM, l’IMT et l’incubateur Neode. Ce projet fera pas-ser de 300 à 500, le nombre de chercheurs actifs dans le secteur de la micro-nanotech-nologie horlogère permettant selon Patrick Aebischer, président de l’EPFL "d’atteindre ainsi une masse critique unique, probablement dans le monde" et de constituer un nouveau pôle en microtechnique.Si aujourd’hui l’accent est mis sur le silicium et ses applications, le futur des micro-nanotechnologies appliquées à l’in-dustrie horlogère pourra également passer, selon Antonia Neels, Senior project mana-ger au CSEM, par les alliages métalliques amorphes à structure non cristalline. ■

Jean-Yves Catherin

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En 2005, TAG Heuer présentait le Calibre 360, tout premier chronographe-bracelet mécanique capable de mesurer et d’afficher les centièmes de seconde. En mars 2011, la société va encore plus loin en présentant au Baselworld le concept de son Mikrotimer Flying 1000, premier chronographe mécanique capable d’affi-cher le 1000e de seconde.Son aiguille centrale réalise pas moins de 10 rotations par seconde, indiquant les millièmes et les centièmes de seconde sur une échelle placée sur la partie externe du cadran, ponctuée de 100 graduations sur 360 °.

Le mouvement mécanique Golden Bridge, présenté pour la première fois en 1980, est proposé cette année en version auto-matique dans un boîtier en or rouge ou gris. Le nouveau calibre exclusif Corum CO313, mouvement baguette automa-tique à remontage linéaire, a fait l’objet de plus de quatre ans de développement pour vérifier les matériaux, les forces de frottement et les coefficients de remon-tage. Doté d’une masse linéaire en platine (visible de part et d’autre du boîtier) et d’un mécanisme avec bride glissante, le mouvement Golden Bridge bat à une fré-quence de 4 Hz (28800 alternances/heure) pour une réserve de marche de 40 heures. Intégrant 194 composants, le calibre CO313 est en outre doté d’un balancier à inertie variable (gage de haute précision dans la durée) et d’un barillet miniaturisé pour ne pas rompre la verticalité de l’ensemble.

Le1000edesecondeavecleMikrotimerFlying1000deTAGHeuer

LaGoldenBridgeAutomaticetsonexceptionnelmouvementbaguette

LaMikrotimerFlyingaffichele1000edeseconde.Source : TAG Heuer

LaGoldenBridgeAutomaticetsonmouvementbaguetteCorumCO313.Source : Corum

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Franck Muller : la complexité horlogère érigée en art majeurSolidWorks permet à un horloger suisse d’élever la complexité à une forme d’art. La CAO et la simulation ont en effet aidé la société à réduire le cycle de conception de 40% et les coûts de développement de 60%.

La Maison Franck Muller utilise une pla-teforme de conception articulée sur le logiciel de CAO SolidWorks (en combi-naison avec SolidWorks Enterprise PDM et SolidWorks Simulation), lui permet-tant d’associer le meilleur de l’ingénierie de l’état de l’art horloger aux fonctions plus classiques, comme les répétitions et les tourbillons. Lorsqu’elle a vu le jour en 2009, la montre Aeternitas Mega 4 Grande Sonnerie Carillon Westminster Franck Muller était la montre-bracelet la plus compliquée au monde. Elle renferme 1 483 composants, 205 sous-assemblages

et 36 "complications" ou fonctions ajou-tées, dans un boîtier assez compact pour tenir au poignet.

SolidWorkspourgérerlacomplexité

Complications ? En fait, rien n’est trop compli-qué pour Franck Muller. Mieux ! La Maison de Haute Horlogerie suisse a toujours recherché cette complexité qu’apprécie une clientèle en demande de montres qui comptent parmi les plus chères du monde. "Les mouvements de la montre Aeternitas Mega 4 sont assemblés avec une telle précision dans un si petit boîtier que, sans les outils de conception 3D SolidWorks, nous n’aurions jamais pu vérifier le fonctionnement des mécanismes dans l’espace qui leur est alloué", indique Jean Pierre Golay, ingénieur R&D chez Franck Muller. Le logiciel SolidWorks a en effet permis aux ingénieurs de l’entreprise suisse de réduire le cycle de conception de 40 % et les coûts de dévelop-pement de 60 %. Pendant le développement de la montre Aeternitas Mega 4, SolidWorks a permis de réduire de 30 % les erreurs de conception. "Une fois que nous avons choisi la taille de la montre, le plus difficile consiste à concevoir les mécanismes qui vont entrer et fonctionner dans le boîtier. Et ce problème est encore plus ardu avec un mouvement compliqué. Le logiciel SolidWorks nous permet non seulement de voir tous les composants individuels, mais également de simuler leur mouvement et celui des mécanismes, et donc d’éviter les erreurs d’in-terférence". Franck Muller a choisi les solutions SolidWorks pour leur facilité d’utilisation, les fonctions avancées de conception et de simulation, et l’intégration parfaite entre les applications de CAO, de simulation et de ges-tion des données relatives aux produits. ■

Jean-Yves Catherin

LamontreAeternitasMega4:36complications,1483composants,uncalendrierdécomptant1000années,5ansdedéveloppementetunprixdeventefixéà2.7millionsdedollars.Source : Franck Muller

A l’occasion de la 18e édition du WPHH (World Presentation of Haute Horlogerie) qui s’est tenu du 17 au 21 janvier 2011 à Genthod, Franck Muller a présenté sa nou-veauté : la Giga Tourbillon. Cette nouvelle montre d’exception possède un immense tourbillon de 20 mm de diamètre qui occupe la moitié de la montre. Ce tour-billon (deux fois plus grand que les tour-billons classiques) est le plus grand ayant été incorporé dans une montre-bracelet jusqu’alors. Avec sa réserve de marche de 10 jours et ses 2 paires de barillets d’un diamètre de 16 mm, la Giga Tourbillon représente une prouesse technique dont la version "squelette" allie l’esthétique à la rigidité pour dévoiler un mécanisme hau-tement technique et un stylisme parfait. La prouesse de cette montre (qui a bénéficié de SolidWorks !) résulte de procédés high tech.

L’échappement est en nickel usiné selon le procédé LIGA et recouvert d’or. Il est ainsi d’une finesse extrême, surtout à côté du tourbillon immense.

LaGigaTourbillonpossèdeunimmensetourbillonde20mmdediamètre,leplusgrandayantjamaisétéincorporédansunemontre-bracelet.Source : Franck Muller

GigaTourbillon

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GM PROD : micromécanique et prototypage rapideLa fabrication additive de poudres métalliques est une technologie novatrice pour l’obtention de pièces de formes complexes, sans limites de géométrie. Elle offre une solution alternative lorsque les moyens de fabrications classiques ne permettent plus de répondre économiquement au développement d’un produit.

La fabrication additive permet de réali-ser directement une pièce à partir de sa représentation numérique 3D. Le process comporte plusieurs étapes qu’explique Philippe Gauthier, directeur de GM PROD, membre du Club Laser et Procédés. "Dans un premier temps, un logiciel de CAO permet de "découper" la pièce en sections numéri-sées de l’ordre de 30 µm. En parallèle, des supports, eux aussi définis en CAO, sont constitués pour désolidariser la pièce du pla-teau de la machine et pour la soutenir lors de sa fabrication. La réalisation de la pièce s’effectue par empilement successif de strates de poudres métalliques d’une granulométrie de 5 à 7 µm. A chaque passe, un faisceau laser vient fusionner les sections définies pré-alablement en CAO. Une fois le dernier cycle terminé, il suffit de désolidariser les supports pour obtenir la pièce finale". Cette techno-logie novatrice permet ainsi de réaliser directement une pièce métallique à partir de sa représentation numérique 3D.La faible granulométrie de la poudre per-met une parfaite maîtrise du gradient ther-mique lors de l’interaction laser matière. Le procédé apporte quelques avantages qui peuvent être déterminants pour

certaines pièces : excellente qualité de la matière et des états de surface, limi-tation du stress mécanique à l’intérieur de la pièce fabriquée, et augmentation de la finesse des détails. L’épaisseur mini-mum des parois descend en effet jusqu’à 0,3 mm, les alésages à 0,3 mm, les détails à 150 µm avec une tolérance moyenne de ± 25 µm.

Unevraierévolutiondanslaconceptiondespièces

La fabrication additive est une réponse parfaitement adaptée à la demande de mise sur le marché de nouveaux produits le plus rapidement possible (Time to Market). Les budgets et les délais de développement sont maîtrisés : aucun investissement en outillages, aucune perte de temps entre la conception et la réalisation. Mais c’est dans la façon de concevoir que cette technolo-gie est une révolution car la matière n’est plus enlevée comme avec des moyens clas-siques d’usinage mais elle est… ajoutée. Ce procédé laisse donc la plus grande liberté

à la créativité et à l’imagination. Les formes les plus complexes peuvent être réalisées, en particulier pour les pièces creuses. Les allègements des composants peuvent être optimisés afin de réduire leur coût et par-ticiper ainsi au respect de l’environnement et à une démarche de développement durable. Selon Philippe Gauthier, "si à l’origine, cette technologie était destinée essen-tiellement à la réalisation de prototypes fonc-tionnels, elle est de plus en plus utilisée pour la production, en petites et moyennes séries, de micropièces pour les secteurs du médical, du dentaire, de l’horlogerie, de l’instrumentation, de l’outillage et bien sûr de la microméca-nique. C’est pour cette raison que nous étions présents au Micronora 2010 et seront natu-rellement présents en 2012". Il ajoute que le procédé n’entraîne aucune perte de temps entre la conception et la réalisation (pièces fournies sous 72 h, voire 48 h), aucun inves-tissement d’outillage (budget de dévelop-pement maîtrisé), aucune limite de formes et enfin, aucun copeaux ni déchet (respect de l’environnement et du développement durable). ■

Yann Clavel

l a S E R

DesexemplesdepiècesréaliséeschezGMProd.Source : GM Prod

Réglaged’undébutdeproductionenprototypagerapidesurmachinePhoenixSystems.Source : Phoenix Systems

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Runipsys innove dans l’injection des petites pièces avec Pinshot "Nano"Grâce à un tube chauffant sérigraphié ultra-mince qui assure une régulation thermique de la matière, le système multi-empreintes Pinshot "Nano", un système d’injection destiné à la fabrication de petites pièces, réduit les temps de cycle jusqu’à 70 %, et la consommation d’énergie de 30 % par rapport aux procédés traditionnels.

Pour la fabrication de petites pièces des-tinées aux secteurs de l’emballage, de la cosmétique, de la pharmacie ou de l’auto-mobile, les plasturgistes font traditionnel-lement appel à des moules trois plaques et des systèmes équipés de busettes ral-longées à conduction thermique. Cette technique n’a cependant pas que des avantages… En effet, la durée du cycle est long à cause du temps de refroidisse-ment du canal d’alimentation, la fiabilité est limitée (grippages, arrêts machine…), l’évacuation de la carotte est effectuée par robot (process long et robot cher) et la condamnation des empreintes difficiles est automatique en l’absence de chauffe individuelle pour chaque canal d’alimen-tation. Enfin, elle génère un volume de déchets supérieur à la capacité de recy-clage. Résultat, une faible productivité et un coût matière élevé, malgré un coût d’outillage faible.

Qualitéd’injectionultra-performanteetréduction

dutempsdecyclede70%

Pour remédier à cela, la société Runipsys (contraction de hot RUNner Injection Plastic SYStem), basée à Méry (73)

était sortie délibérément des sentiers battus dès 2003. A cette époque, un parte-nariat avec de grands donneurs d’ordre de l’emballage, avait abouti au lancement des systèmes Pinshot à injection directe, de la monobuse jusqu’aux moules 48 empreintes. Basés sur une construction modulaire brevetée comprenant trois ensembles dis-tincts (semelle porte-vérins d’obturation, distributeur et module connexion), et per-mettant une forte réduction de l’épaisseur des outillages, ces systèmes procurent un appui intégral du moule et des empreintes via une plaque entretoise, ce qui évite tout

risque de toilage au niveau du plan de joint.

Aujourd’hui, le Pinshot "Nano" s’oriente vers la production de petites pièces. Selon Stéphane Delachaux, président de Runipsys, "le tube chauf-fant sérigraphié ultra-mince permet une régulation ther-mique de la matière, évitant ainsi la génération de fils et l’obturation au niveau de

la buse. Le système permet à la buse de se dilater en fonction des températures sans inci-dence au niveau du seuil d’injection : la buse est plaquée sur le distributeur et sur le fond d’empreinte de telle sorte que le remplissage des empreintes se fait de façon équilibrée et parfaitement stable permettant d’avoir un dia-mètre d’écoulement constant de matière avec des seuils allant de 0,2 mm à 1mm. La concep-tion générale de ce système multi-empreintes (8 - 16 - 24 - 48 - 64 empreintes), compatible avec un système de refroidissement dans le noyau, assure une grande homogénéité ther-mique sans écarts de température et autorise les changements de couleur quasi-immédiats".Le Pinshot "Nano" représente le plus faible encombrement du marché au monde. Avec un entraxe minimum entre chaque buse de seulement 19 mm, il favorise la fabrication rapide d’un grand nombre de pièces. "Pour une pièce donnée, un temps de cycle de 20 à 24 s (compte tenu du temps de refroidissement du canal d’alimentation avec un moule 3 plaques) est ramené à 10s avec Pinshot "Nano", soit une réduction de l’ordre de 70 %". ■

Jean-Yves Catherin

p l a S t u R g I E

Un24pointsd’injectionréalisé.Source : Runipsys

ConceptiongénéraledessystèmesdirectsPinshot. Source : Runipsys

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Le système µ-PrisFix d’Hirschmann pour un positionnement d’ultra haute précisionLe nouveau mini-système de bridage et positionnement d’ultra haute précision µ-PrisFix d’Hirschmann permet la paletti-sation de petites pièces de haute précision, sur la base d’un diamètre de palettes de 50 mm. Le bridage est permanent et l’ouverture (desserrage) est pneumatique. Les embases de bridage sont entièrement étanches quand la palette est en place. Les surfaces de références sont nettoyées par jets d’air comprimés. La présence des palettes est contrôlée par la pression de l’air. Le système est entièrement inoxydable et les palettes peuvent être équipées d’un élément ajustable breveté par Hirschmann.Au départ, ce système a été mis au point pour un client allemand afin de répondre à une demande de positionnement précis de pièces médicales installées sur des plateaux

diviseurs étanches. Plateaux eux-mêmes installés sur des machines d’électroérosion à fil. Pour arriver à avoir un bon centrage et pouvoir interchanger les pièces, ce client avait besoin d’une interface très précise.

Mission réussie puisque le changement d’une palette à l’autre s’effectue avec une précision (répétabilité) de 1 µm, précision qui descend à 0,5 µm pour un montage-démontage sur la même palette. Grâce à ce système µ-PrisFix, l’automatisation de l’usinage de pièces d’ultra haute précision devient possible.Au delà de sa destination d’origine, ce sys-tème convient pour toutes les applications exigeant une haute précision et à défaut d’être connue en France, elle est déjà inté-grée en standard sur certaines machines allemandes. ■

Le plot de serrage Röhm à commande

électrique qui s’in-tègre dans un centre d’usinage s’inscrit dans la ligne des nouvelles mach ines -ou t i l s sans hydraulique et répond aux critères

de tolérances de forme et d’états de surface de plus en plus élevés. Il peut être utilisé pour tous les serrages de palettes mobiles et garantit une grande précision lors des phases de chan-gement dans les centres d’usinage et les lignes de transfert. Comment ça marche ? La palette équipée de brides et tirants est positionnée et pré-centrée sur le cône du plot de serrage. Dans le même temps, le tirant comprime le cou-vercle de fermeture du plot de serrage précontraint. Le serrage avec centrage est activé dès l’arrêt de l’unité élec-trique de desserrage par les ressorts de pression qui déplacent le tirant au travers de la douille. Dès lors, la palette est plaquée par le tirant sur le cône de centrage et mécaniquement verrouillée. La position de serrage peut être vérifiée

au niveau du contrôle d’appui par fuite. Un moteur électrique avec palier à rou-leaux en X produit l’effort de desser-rage nécessaire par un axe de rotation. La CN permet un déplacement retour exact et un desserrage de l’unité à la position finale avec l’effort programmé.Le plot de serrage à commande élec-trique représente un gain considérable par une réduction des temps de cycle. La gamme "e-quipment" de Röhm vise à remplacer l’hydraulique pour un envi-ronnement propre et une maintenance réduite. La suppression de l'hydrau-lique éradique les risques de fuite et garantit ainsi une meilleure sécurité de fonctionnement. L'effort de compres-sion est augmenté de 3 à 4 fois grâce aux pentes de serrage adaptées des segments. ■

Un plot de serrage dans la gamme "e-quipment" de Röhm

Image:Lemini-systèmedebridageetpositionnementd’ultrahauteprécisionµ-PrisFixd’Hirschmann.Source : Hirschmann

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Du microrobot champion du monde aux usines à cellules souchesLa microrobotique déplace des petits objets… Et quand les objets deviennent des cellules, elle trouve des applications en microbiologie. Le microrobot champion du monde de rapidité de FEMTO-ST saura (peut-être un jour), trier des cellules pour générer du sang à partir de cellules souches.

En 2010, face aux plus grandes universités du monde, le microrobot réalisé à l’institut FEMTO-ST de Besançon avait remporté à Anchorage (Alaska) l’épreuve du sprint lors d’un championnat du monde de micro-robotique. Ce microrobot "MagPieR", de la taille d’une puce, avait parcouru les 2 mm de sprint en 28,1 millièmes de seconde. Le 11 mai 2011, à Shanghai, l’équipe française comportant des chercheurs de FEMTO-ST réitère sa performance et s’illustre dans une épreuve encore plus ardue que l’an-née précédente. Alors que celle de 2010 consistait en un sprint en ligne droite, cette année "le robot devait parcourir un chemin déterminé dans un petit labyrinthe avec des portes de 0,5 mm de large dans une aire de jeu de 3,5 mm x 2 mm", précise Alex Ivan, le principal inventeur de ce microrobot. "The French Team", telle qu’elle fut surnommée à Shanghai a "écrasé" la compétition en réa-lisant le parcours dans le temps record de 1,86 s (contre 23 s pour le second).

Uneusineàcellulesouchepourgénérerdusang

En fait, ce double succès pourrait être anec-dotique, mais la prouesse réalisée prend un sens extrêmement porteur dans un projet

de microbiologie portant sur la conception d’une "usine à cellule souche". Michaël Gauthier, Directeur adjoint du département AS2M de FEMTO-ST, explique que ce projet de recherche est en cours d’élaboration avec l’Etablissement Français du Sang. "Nous savions manipuler de grosses cellules (par exemple des ovocytes de 200 µm) en petit nombre, mais nous avions des difficultés pour déplacer rapidement des petites cellules en grand nombre. Parallèlement, cette compétition a montré que lorsqu’on diminue la taille d’un robot, on peut le déplacer à des vitesses très importantes, de 100 à 1000 aller-retours par secondes sur des distances de quelques dizaines de microns. D’où l’idée de déplacer très rapidement des cellules de 5 µm".

Dans la génération du vivant, les cellules souches sont les premières cellules qui se développent. Elles sont d’abord indiffé-renciées puis elles engendrent les cellules des muscles, de la peau, du sang… "L’idée de notre projet est de pouvoir générer du sang, non pas par le don, mais par le déve-loppement de cellules souches spécifiques qui seront conditionnées pour créer des cellules sanguines". Dans ce processus d’élabora-tion qui suppose un stimuli chimique, il faut cependant être sûr que la qualité de l’échantillon en cours de formation soit suffisante et la robotique peut avoir ici un intérêt certain, surtout au début du déve-loppement. "Si on surveille en permanence les cellules, on peut savoir très tôt qu’une des cellules n’a pas bien répondu au stimuli biochi-mique. Au sein d’un bain de cellules souches, un contrôle systématique, cellule par cellule, garantira à 100 % la qualité du sang créé. Le microrobot se déplacera dans le bain de cellules, et détectera celles qui se développent anormalement. Au sein d’un réseau micro-fluidique, il pourra alors pousser une cellule et l’évacuer en la plaçant dans un flux situé à quelques centaines de microns de là par lequel elle sera entraînée vers une poubelle biologique". ■

Yann Clavel

m I c R O R O b O t I q u E

Unmicrorobottrèsmicro!Source : FEMTO-ST

L’équipequiamisaupointlemicrorobot.Source : FEMTO-ST

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Vers une plateforme de co-intégration des procédés MEMSMicro-électronique/Microtechnique… Grenoble/Besançon… Un rapport du CEA-LETI recense les sites micro-nanoélectroniques précisant que la France possède "un positionnement industriel solide dans la micro-nanoélectronique, un domaine traversé par des tendances durables de miniaturisation". SilMach évoque les ambitions de convergence industrielle des technologies MEMS et CMOS.

Un rapport sur les sites français de pro-duction micro-nanoélectronique vient d’être publié par le CEA-LETI. Il fait état de "tendances durables de miniaturisation, liées à la réduction des coûts "et dit claire-ment "qu’aujourd’hui, aucun secteur industriel n’est compétitif sans l’emploi de composants micro-nanoélectroniques avancés". A côté des géants de la filière, le rapport recense dix sites français dont STMicroelectronics

(Crolles - 38) qui est le seul à travailler sur des technologies CMOS avancées. Il ne fait pas état des acteurs industriels du secteur MEMS qui occupent des segments de taille plus limitée, dans les microsystèmes, les composants optoélectroniques et les com-posants radio-fréquences. Il ne fait pas non plus état des installations salles blanches de Franche-Comté…Nous avons demandé à Patrice Minotti, président de SilMach, où en est le lien microélectronique/micromécanique MEMS.

"Fusionner"desfonctionsélectroniquesetmécaniques

surunmêmesubstratdesilicium

"Depuis son origine, le cœur du métier de SilMach est d’enrichir les fonctionnalités des circuits intégrés par adjonction de fonctions mécaniques sur le silicium. L’entreprise y parvient au niveau de la R&D "amont", mais le problème reste entier à l’échelon industriel, faute de conver-

gence technologique entre les procédés CMOS et MEMS. La dimension des plaques est un vrai problème… Grenoble travaille sur des plaques 12 pouces (30 cm), tandis qu’à Besançon, la R&D MEMS se développe sur des tranches 4 ou 6 pouces. Penser que l’on va adjoindre de nouvelles fonctionnalités MEMS sur des circuits intégrés, c’est prétendre à une convergence tech-nologique industrielle qui n’existe pas. Avec l’hy-bridation de composants MEMS et CMOS, nous avons des moyens de sortir de la convergence stricte, mais la vraie clé du développement en masse des microsystèmes est cette convergence technologique qui se profile dans un futur mal défini". Pour précipiter cette convergence, SilMach a travaillé sur deux programmes innovants avec le CEA-Liten de Grenoble. "A défaut de co-processer des composants MEMS et CMOS sur une même plaque, nous avons réussi une "fusion" des procédés SilMach - Liten sur un wafer monolithique associant des micro-actionneurs MEMS avec des micro-batteries en couche mince. Parallèlement, nous venons de livrer (3 juin 2011) une nouvelle génération du drone "Libellule" qui, au-delà de l’insecte artificiel, constitue surtout une plateforme d’intégration technologique avancée, propice à l’émergence de nouvelles solutions MEMS combinant la méca-nique, l’électronique et l’énergie". ■

Yann Clavel

m I c R O - n a n O

Fin 2011, SilMach mettra sur le marché son premier produit. Baptisé "ChronoMEMS", ce capteur sans énergie est destiné au contrôle de santé des structures. La durée de vie nominale du capteur est compatible avec le suivi en fatigue des structures et

la mémorisation mécanique des sollicitations sur 30 à 50 ans. "Au-delà de cette pre-mière mise sur le marché, SilMach prépare déjà la pro-

chaine génération de capteurs inter commu-nicants à distance par voie RF, toujours sans énergie embarquée. ChronoMEMS présente des atouts en termes de robustesse et de résilience dans des conditions d’utilisation extrêmes, notamment en température".

Prototypageensalleblanche.Source : SilMach

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v I S I O n I n D u S t R I E l l E

La Troublebox d’Opto détecte les dysfonctionnements en productionOn connaissait la vidéo rapide comme outil d’analyse de mouvement, mais il est parfois difficile de comprendre dans une chaîne d’assemblage, pourquoi les pro-duits sont mal assemblés. Opto innove en concevant un instrument entièrement dédié à l’industrie, dont l’objectif est de faciliter les réglages des chaînes de pro-duction et de comprendre les dysfonc-tionnements de ces dernières.La Troublebox est un système d’enregis-trement vidéo numérique à haute vitesse, conçu et dédié aux applications indus-trielles de maintenance et de diagnostic. "Pilotée par un logiciel d’une grande simplicité, l’ordinateur acquiert en boucle une séquence d’images. La boucle d’enregistrement fonc-tionne en continue jusqu’à l’arrivée d’un signal qui fige la séquence d’images en mémoire. L’opérateur peut alors visionner la séquence tout en conservant la Troublebox active pour

se déclencher à nouveau". Fabrice Seyve, Responsable commercial chez Opto, pour-suit en notant que la Troublebox peut ainsi rester en veille, surveillant la scène et ne se déclencher qu’au moment opportun en paramétrant la prise des images avant et après le signal de trigger. En version "sur-veillance", la Troublebox peut s’intégrer

dans un système de pilo-tage grâce à sa caméra Giga Ethernet qui se connecte sur le réseau. "Dans le cas où l’investissement ne se jus-tifie pas entièrement, Opto

intervient sur site pour diagnostiquer le dys-fonctionnement. Face aux systèmes "construc-teurs" figés et onéreux, la Troublebox propose un assemblage de composants simples et originaux. Une approche qui rend la vidéo rapide accessible pour l’industrie".Une démo Troublebox tourne sur YouTube et Vimeo : http://vimeo.com/17001606 ■

Dans GigE µEye CP, dernier né de la gamme µEye fabriqué par la société IDS, les initiales CP signifient "Compact" et "Power over Ethernet" (PoE). Avec ses dimensions (29 x 29 x 41 mm), cette

caméra appartient aux plus petits modèles dotés de la technologie PoE. Rappelons que PoE rend superflus les câbles d’alimentations supplé-mentaires. Et dans le même temps, l’interface GigE per-met un échange de données à très grande vitesse, au moyen de câbles pouvant mesurer jusqu’à 100 mètres de long (un gros avantage en Robotique

et Automatisation, tout comme dans les installations Multimédia, par exemple, où la caméra est disposée loin du PC). Combinée au capteur CMOS e2Y global shutter 1,3 Mégapixels révolutionnaire, la caméra offre une sensibilité et une fidélité des couleurs remarquables. En plus de la version e2 de 1,3 Mégapixels, la GigE µEye CP est éga-

lement disponible avec un Global Shutter (obturateur en une phase) rapide WVGA à 100 images/secondes et un Rolling Shutter Sensor (capteur à obturateur déroulant) haute sensibilité de 5 Mégapixels. Les trois modèles sont disponibles en monochrome et en couleurs.Dans le domaine industriel, la caméra GigE µEye CP use réellement de tous ses avantages. Dotée d'un solide boîtier en magnésium, de fiches vissables et d'entrées et de sorties découplées optiquement, elle est en effet équipée pour tout type d'uti-lisation. Un connecteur à séparation gal-vanique prenant en charge une tension de 12 à 24 V peut être utilisé à la place de la technologie PoE afin d'étendre la flexibilité de la caméra. Le gestionnaire de caméra µEye assure une configuration Plug-and-Play rapide sous Windows et Linux. ■

L’ultra-compacte GigE µEye CP de IDS

LaTroubleboxseparamètrefacilementets’intègredansunsystèmedesupervisioncommeuncapteurspécialisé.Source : Opto

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Plus de mécanique, moins de CN : Emissa ré-invente la machine-outil "très" productiveEt s’il devenait nécessaire de repenser l’architecture des machines-outils ? Sur la base d’éléments standards, connus et éprouvés par les nombreux clients de Pibomulti, Emissa construit d’incroyables machines personnalisées, très "mécaniques" et manifestement plus productives que les centres d’usinage classiques.

Le Trophée Innovation d’Industrie 2011, catégorie Machine-Outil, a été remporté par la TwinTurn d’Emissa. Après avoir évoqué ce constructeur en mentionnant la Winflex Turn (Micronora 122), puis la Speed Tool Magnum (Micronora 123), il nous semble important d’aller plus loin dans son cœur de métier et son savoir-faire qui a toutes les caractéristiques d’une véritable rupture technologique. En effet, après avoir maintes fois écrit sur des innovations vantant tel ou tel centre d’usinage, telle machine-outil, telle machine transfert, où il est question de 3, puis 4, puis 5 axes, parfois même 7 (ou plus), de commandes numérique, de vitesses d’avance, de broches et de contre-broches… force est de constater que nous sommes chez Emissa face à des machines "ovnis", des solutions "à l’ancienne" qui ont pourtant l’avantage et la modernité de rem-placer 2, 3 voire 4 centres d’usinage.

Marierlapuissancedelamécanique

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Pour comprendre la révolution silencieuse apportée par les deux sociétés Pibomulti (spécialiste des accessoires machine type tête revolver, tête multi-broches, renvoi d’angle) et Emissa (machines-outils et solutions complètes d’usinage), il faut d’abord parler de Pierre Boschi, son "patron", un mécanicien hors pair qui a su sortir des sentiers battus. Et passer quelques heures avec lui, c’est revisiter de fond en comble la façon dont on construit une machine-outil. "Les constructeurs de

centres d’usinage sont tous partis sur les mêmes architectures. Sur une base XYZ, on rajoute des axes et tout est construit autour des commandes numériques avec des chan-geurs d’outils plus rapides, des vitesses, des avances plus rapides, mais tous sur le même schéma. C’est bien, ça fonctionne, mais on peut faire mieux en termes de productivité… Notre base, c’est la mécanique et les solutions éprouvées de Pibomulti incluant une gamme étendue de têtes revolver, têtes angulaires, multiplicateurs, multibroches et broches alter-nées. Lorsque nous nous penchons sur une pièce, nous avons tout ce bagage en arrière plan et nous construisons la machine autour de la pièce. Notre métier, c’est clairement de trouver des solutions… ou plus exactement la solution la plus productive. Chez beaucoup de jeunes concepteurs, la commande numérique

est devenue une facilité qui les éloigne de remises en question nécessaires si l’on veut générer des gains. Notre force est certaine-ment de savoir marier la puissance de la mécanique à celle du numérique". Et de fait, pendant la dernière crise, Pierre Boschi a eu un réflexe rare et audacieux, il a pro-fité de ce temps mort pour développer des nouveautés pour "l’après-crise". Cette stratégie d’entreprise, nommée et appré-ciée par ses clients, fut analysée par Henri Delianne (Valéo) comme la trace "d’une telle certitude dans ses choix qu’il préfère convaincre avec des machines réelles, plutôt qu’avec des plans".

MagicTool100,WinflexTurnMultibar,TwinTurn…

Au salon Micronora 2010 et au salon AMB (Stuttgart), Emissa a ainsi montré son savoir-faire avec la Magic Tool 100, la Speed Tool et la Speed Tool Magnum. La Magic Tool 100, prisée par les horlogers, est une machine de micro-usinage à 3 ou 4 axes CN et 2 têtes de perçage qui per-met (entre autre) de percer les trous de barettes perpendiculairement à la corne de la boîte de montre ! La Speed Tool Magnum, flexible et très compacte, dispose en standard de 10 broches verticales alternées pouvant tourner jusqu’à 25000 t/mn et effectuer des opérations de perçage ou de taraudage rigide. A ce jour, la gamme Speed Tool est disponible avec changeur d’outils (50 outils), plus 10 broches alternées, 4 broches horizontales et 8 outils de tournage vertical-horizontal. suite page 25

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La Winflex Turn Multibar a été remarquée au Simodec et au Siams. "Sur la base d’un module Triax autonome et d’une tête revolver, nous avons construit des machines pouvant travailler plusieurs pièces simultanément (3 à 6 pièces). Les barres tournantes permettent de supplanter les décolleteuses peu produc-tives et de disposer de plus de 100 outils".La Twin Turn correspond à une nouvelle conception de machine de tournage en lopin, qui travaille en vertical 2 pièces en simultané en un temps record. Le réglage de chaque outil se fait indépendamment. Elle possède un chariot d’usinage mul-

tiposte pour le fraisage, le perçage, le tournage intérieur-extérieur à déplacement alterné.

Uncentred’usinagemodulo-flexiblesansrobot

La Winflex 3800 a été présentée en 2010 en tant que nouveauté mondiale. Il s’agit d’une machine 6 axes avec usinage 5 faces qui remplace avantageusement les lignes de transfert de production et de centre d’usinage (elle remplace jusqu’à 6 centres d’usinage). Elle est basée sur un concept simple et révolutionnaire et comporte un module broche horizontale avec changeur d’outil (axe Z2), un module broche verti-cal avec changeur d’outil (axe Z3) et une tête revolver à changement de broches ou multibroches automatique (axe Z1). Cette machine ne présente aucun temps mort dans les changements d’outil, n’a pas besoin de robot ou de manipulateur (seulement un convoyeur de pièce). Elle offre une meilleure évacuation des copeaux, nécessite moins de lubrifiant de coupe et à une faible emprise au sol, compte tenu de sa producti-vité. "Cette machine est conçue pour l’industrie automobile pour l’usinage des culasses, blocs moteurs voire des boites à vitesse.

suite page 27


LeconceptsimpleetrévolutionnairedelaWinFlex3800d’Emissa. Source : Emissa

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Henri Delianne, chef de groupe Méthode Rotor chez Valéo (Etaples sur Mer - 62), parle de Pierre Boschi avec respect : "Un homme qui possède une vraie culture méca-nique, une culture étonnante de l’outil et de l’industrialisation… Un homme orienté vers la productivité, qui sait écouter, qui sait prendre en compte nos contraintes en termes de cadence, d’emprise au sol, de bruit. Avec des construc-teurs "ordinaires", nous achetons des machines standards et nous adaptons nos produits et nos gammes d’usinage à ces standards. Avec Emissa, nous leur donnons une pièce et ils construisent

une machine "autour de la pièce". Valéo a acquis une machine Emissa de tournage de haute précision (tolérance au micron) et 8 machines Winflex de tournage-fraisage de pièces complexes, sans débridage de pièces. "Ces machines sont utilisées pour l’usinage de roues polaires de rotor d’alternateur automo-bile… En fait, nous avions développé un concept d’usinage avec un constructeur allemand et au moment d’industrialiser le produit, seul Emissa avait des solutions "productives" qui nous ont permis d’acheter 4 machines Winflex au lieu de 8 centres d’usinage allemands".

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Aujourd’hui, notre propos n’est pas de concur-rencer les centres d’usinage, mais de travailler avec des fabricants de machines et d’apporter des solutions que leurs centres d’usinage sont incapables de fournir. Notre propos, c’est la complémentarité pour installer des îlots de machines Emissa dans les chaînes de centres d’usinage pour gagner en productivité".

Trouverdessolutions,maislesquelles?

L’une des forces d’Emissa est d’articuler ses machines sur la gamme d’éléments modu-

laires fournis par Pibomulti. "Nos machines, c’est toujours du spécifique construit avec des standards : systèmes Triax (5 modèles de bases machine), têtes revolver et multibroches. Avec cela, nous disposons d’une base de travail extrêmement solide". Ce qui revient le plus souvent dans le discours de Pierre Boschi, c’est "trouver des solutions", comprendre la demande clients, la traduire en gamme d’usinage, puis en îlots de machines. Quelles sont donc les recettes d’Emissa ?"Face à la montée des machines UGV, les machines CN, qui découlaient des machines traditionnelles rigides et robustes, ont perdu cette rigidité. Nos systèmes (têtes revolver et

multibroches) très rigides permettent des gains de temps d’usinage. Par ailleurs, leur producti-vité représente un gain d’emprise au sol consi-dérable, par le nombre de centres d’usinage qu’elles remplacent. L’un des gains majeurs de nos machines est aussi de pourvoir travailler en simultané 2, 3, 4 et parfois 5 pièces à la fois sur des barres tournantes. Et pour solutionner la difficulté du réglage des outils, nous avons plusieurs brevets qui permettent de régler un outil par rapport à l’autre très facilement sur un banc de pré-réglage ou sur la machine".Flexible ou pas ? "On nous fait souvent ce reproche, surtout avec les pièces d’aujourd’hui qui se déclinent en variantes et modifications de plans. Imaginons qu’une pièce comportant 18 trous, percés en multibroches, soit modifiée sur 3 axes de perçage. Nous supprimons les 3 outils, nous gardons la tête multibroches qui apporte 80 % de la productivité et réalisons les 3 nouveaux trous sur un centre d’usinage. C’est typiquement la Winflex 3800 !"

Pour Pierre Boschi, le succès d’Emissa-Pibomulti, c’est le coût de la pièce. Des sous-traitants l’ont compris, tel l’italien Brembo qui réalise les freins des voi-tures sport et haut de gamme et qui a acquis 17 machines WinFlexPal Duetto (2 modules d’usinage 4 axes). Mecachrome (Sablé - 72) usine les culasses des Porsche Cayenne avec 5 machines Winflex 600. Et les grands groupes ? "Ils y viendront, mais il faudra du temps, les sous-traitants ont plus d’autonomie pour prendre le risque du chan-gement. Nous commençons à voir des îlots Emissa dans les chaînes… Nous ne sommes pas pressés, mais nous sommes certains de la justesse de nos choix…" ■

Jean-Yves Catherin


Têtemultibrochepourmachinetransfert.Source : Emissa

JCBouy (Saint Hilaire de Voust - 85) est spécialisée dans la sous-traitance en mécanique de précision du prototype à la grande série (>10000 pièces/jour) pour l’automobile et l’aéronautique. Vincent Bailly, directeur technique, explique que sa société avait des contacts depuis longtemps avec Pibomulti et a sou-mis à Emissa la réalisation de deux pièces, des rampes de chaudières à gaz et des éléments de radiateurs pour des composants automobiles avec, dans les deux cas, des opérations de per-çage-taraudage-lamage-alésage dans des profilés d’aluminium. JCBouy a acheté deux machines : une WinFlex 300 et une Winflex Multibarre. Résultats :

deux rampes de chaudières comportant en tout 49 opérations sont réalisées toutes les 35 secondes. "Une producti-vité que des centres d’usinage classiques ne savent pas réaliser, et cela grâce à un mariage subtil entre mécanique et numé-rique qu’Emissa est seul à maîtriser".

JCBouy:deuxrampesdechaudièrestoutesles35secondes

LesrampesàgazmontéesdeJCBouy.Source : JCBouy

Usinagede2dissipateurensimultanéen12s,soit6s/pièce(11000pièces/jour).

Usinagede2rampesàgazensimultané,nécessitant49opérationsen35s,soit17,5s/pièce(4000pièces/jour).

Ces2piècesnécessitentchacune25et30s.L’usinagedecelledubasrequiert3perçages+anglageextérieuretintérieurØ8,5mmet2perçages+anglageintérieurØ1,5mm.

QuelquesexemplesdegainsdeproductivitérelevéssurdesusinageseffectuésavecdesmachinesEmissa.Source : Emissa

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Prodeus : une PME de 2 personnes achète 2 Realmeca RM3 7…4 avril 2011 : naissance de Prodeus, PME de 2 personnes. 15 mai : installation de la première RM3 7. 15 juin : installation de la seconde RM3 7. Chiffre d’affaires de juin : 25000 €… Créneau : appareillages médicaux. Signe particulier : très bons rapports industriels avec Cryla, la "société mère".

Ancien Responsable de l’atelier d’usinage chez Cryla, Bruno Morel avait en charge le chiffrage, les devis et le développement des pièces avec les clients. En mars 2011, il quitte Cryla pour créer sa propre entreprise qu’il baptise Prodeus (pour PROtotype DEveloppement USinage). Dans la foulée, il trouve un associé pour constituer le capital social et un salarié-équipier, Laurent Chapuis, ancien Responsable découpage-injection chez Cryla. Deux techniciens qui travaillent aujourd’hui sur deux RM3 7 de Realmeca et qui constitue tout l’effectif de l’entreprise.

InstalléedanslapépinièredeTemisInnovation

La société a été créée le 4 avril 2011 et la première machine a été livrée le 15 mai. Elle s’est domiciliée au sein de la pépinière de Temis Innovation (Besançon – 25). "Lorsque nous avons cherché des locaux sur Besançon, nous avons trouvé des loyers trop élevés pour une création. Nous avons donc choisi de présenter un projet auprès de Temis sur la base d’une production de pièces médi-

cales. Comme nous pensons nous développer vers les marchés de l’horlogerie et de l’aéro-nautique, nous sommes très satisfaits d’être entourés d’une telle concentration de matière grise et de concepteurs. Notre propos étant de créer des synergies avec les autres locataires de Temis". Prodeus produit essentiellement

des appareillages pour le médical en petite série, en titane ou en Peek (plastique implantable). Elle travaille en bonne intel-ligence avec Cryla avec un accord tacite stipulant que Prodeus prend en charge le développement et la réalisation des proto-types alors que Cryla produit à la suite les pièces en série.Pourquoi des machines Realmeca ? La réponse pourrait tenir dans le fait que Monsieur Morel père est justement agent commercial Realmeca sur le secteur Besançon. Mais non ! En fait, Bruno Morel a hésité entre la RM3 7 et une machine concurrente "deux fois plus chère, mais pas forcément deux fois plus productive. Comme nous sommes sur des très petites séries de 10 à 25 pièces, la machine n’a pas besoin de travailler la nuit, et nous n’avions de ce fait pas besoin de tout le matériel existant pour des productions de 2000 pièces. La RM3 7 m’in-téressait parce qu’elle dispose d’une contre-broche bien utile pour terminer les pièces ou pour les maintenir dans le cas de pièces longues. De plus, la broche tourne vite et elle est idéale pour les petits diamètres". ■

Jean-Yves Catherin


QuelquesexemplesdepiècesréaliséesparProdeussurlesmachinesRealmeca.Source : Prodeus

Les2"employés-créateurs"deProdeus.Source : Prodeus

La RM3 7 de Realmeca est une machine modulaire qui, à partir d’un centre d’usi-nage 3 axes, peut se décliner en machine 5 axes, jusqu’à une machine de tournage/fraisage à partir de la barre pouvant comp-ter jusqu’à 7 axes. Elle a un très faible encombrement pour un volume usinable de 250 mm3 et un passage de barre de 32 mm. Son aspect compact et son faible

poids lui permet de s’implanter rapidement dans tous types de locaux. Les courses X,Y,Z sont respectivement de 545 - 150 et 205 mm, la vitesse broche de fraisage de 40000 tr/min, la vitesse broche et contre broche de tournage de 6000 tr/min. Elle a une capacité changeur outil pouvant aller jusqu’à 60 outils et un arrosage centre broche à haute pression jusqu’à 40 bars.

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Ils s’équipent en machines AgieCharmillesSe différencier, c’est parfois acquérir des machines de dernière génération. Mais pour les fabricants de machines-outils, c’est (en retour) coller au plus près des demandes clients en innovant constamment. Deux entreprises, Sideo PMPC et Micro-Erosion ont choisi AgieCharmilles.

Sideo PMPC (Boussières – 25) est une entreprise experte en surmoulage, défini comme le mariage de ses deux métiers de base : la découpe et l’injection plastique. A cela, s’ajoute l’assemblage des fonctions sur chaîne automatisée pour assurer la continuité de la production des compo-sants métalliques et plastiques. Ainsi que la fabrication des moules conçus par les outilleurs qui assurent la réalisation et la maintenance, de l’étude au SAV produit. Récemment, la société a investi dans une CUT 2000, machine à fil haut de gamme en version double tête à changement auto-matique de fil.Pierre Canal, responsable outillage méca-nique chez Sideo PMPC explique que la machine est utilisée pour la réalisation d’ou-tillages de découpe en ajout-substitution à une Charmilles 4030 SI et une Charmilles Robofil 200. "Il s’agit pour nous d’augmenter le potentiel de l’atelier et de répondre aux besoins de la maintenance en production sur des produits sensibles. La double tête et son changement de diamètre de fil en automa-tique ont été déterminants dans notre choix.

Plusieurs essais comparatifs très poussés avec la concurrence, axés sur la précision et l’état de surface, ont conduit à la décision finale. Nous espérons augmenter la qualité de nos usinages et apporter une plus grande souplesse en service grâce à l’utilisation du fil diamètre 0,10, sans mise en œuvre particulière. La précision, la fiabilité et la performance sont reconnues dans les différentes technologies employées sur cette machine". Michel Muller, directeur général Sideo PMPC, précise de son côté que cette machine permet surtout "de répondre à des demandes de clients qui ont de plus en plus d’exigences sur la qualité de nos réalisations, notamment en termes d’états de surface".

Avanttout,lechoixdelafiabilité

Micro-Erosion (Doubs – 25) utilise l’électro-érosion (fil et enfonçage) depuis sa création en 2000. Après avoir travaillé pour la téléphonie mobile, la connec-tique et l’automobile, la société s’est sur-tout investi dans les secteurs à forte valeur ajoutée (médical, armement et spa-tial) à partir de 2004. Récemment, elle a investi dans deux nouvelles machines

(une machine d’enfonçage Form 2000 et un centre d’usinage haute vitesse 5 axes HSM 400U) pour aller vers de nouveaux marchés avec de nouvelles stratégies. Selon Alain Laude, gérant de Micro-Erosion, "la Form 2000 nous permet d’être plus perfor-mant au niveau des empreintes de moules et de faire des pièces complexes, grâce notam-ment au 4e axe, un diviseur connecté à la CN de la machine. Par rapport à la RoboForm 4000, nous avons gagné en précision et en temps d’usinage. De plus, cette machine a une usure des électrodes très faible. Enfin, elle est dotée d’une nouvelle CN AgieCharmilles qui nous intéresse pour l’homogénéité de notre parc machine". Il ajoute, qu’en plus des secteurs du médical, de l’armement et du spatial, elle est utilisée pour des empreintes de moules pour l’électronique, ainsi que pour les moules plastiques de leurs clients.Concernant la machine HSM 400U, il note qu’elle est très utile pour réaliser les élec-trodes d’enfonçage. "Avec une palettisation de 48 positions et un robot, nous pouvons faci-lement préparer et réaliser nos électrodes. De plus, cette machine trouve très naturellement sa place dans le médical pour la production de vis et d’implantables". ■

Jean-Yves Catherin

UneCUT2000pourrépondreàdeplusenplusd’exigencesclientsentermesd’étatdesurface.Source : Sideo PMPC

LaForm2000donnedesétatsdesurfaceultrafinsetpossèdeuneautomationintégrée.Source : AgieCharmilles


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Quand les lubrifiants participent à la performance de l’entrepriseLa lubrification de coupe est un domaine qui progresse très rapidement. Pour rendre visible les retours d’expérience, et afin que chacun puisse actualiser ses bases de connaissance et capitaliser sur les résultats obtenus, Blaser Swisslube a créé les Trophées de la performance en lubrification.

A l’heure où l’analyse d’une production au plus juste privilégie des machines capables de réaliser un maximum d’opérations pour minimiser le nombre d’outils et d’opé-rations de reprise, le lubrifiant de coupe devient de plus en plus un "outil liquide" déterminant dans la relation qu’entretien-nent hommes, outils, matières et machines. Nous présentons ci-dessous deux des six trophées Blaser Swisslube attribués dans les catégories Environnement et améliora-tion d’un process de haute technicité puis Maîtrise du process d’usinage 24/24 h.

Berthelot:unlubrifiantquiparticipeaudéveloppement

del’entreprise

Située à Aubigny sur Nère (18), l’entreprise Berthelot possède un parc machines de haute technicité qui couvre tous les usi-nages 5 axes issus de brutes ou barres de diamètre 100 à 400 mm, toutes nuances matières confondues (acier, aluminium, inconel…). Elle produit des pièces en lots de 15 à 500 pièces pour l’aéronautique, l’armement, l’énergie et l’industrie médicale.Lors d’essais de lubrifiant soluble en 2005, l’entreprise avait basculé en lubrifiant Blaser et adopté le produit Blasocut 25 MD, produit sans formaldéhyde, écologique et

apprécié des opérateurs (non allergisant). Depuis février 2010, un premier centre Intégrex sert de banc d’essai du lubrifiant soluble B-Cool. Gilles Berthelot, directeur de l’entreprise, explique "qu’avec 6,5 % de concentration, soit 0,5 % de moins que Blasocut, nous conservons d’excellentes conditions de coupe quelles que soient les matières usinées. Avec également une baisse importante de notre consommation qui se situe entre 0,5 et 1 % en lieu et place d’un rajout moyen de 2,5 à 3 % précédemment. Par ailleurs, nous observons une augmentation de la durée de vie des outils et plaquettes carbure de près de 30 % qui résulte des qualités "anti-usure" de ce lubrifiant. Trois mois après le début des essais, la pérennité des gains justifie la décision d’une généralisation de

ce produit sur les différentes machines. Celle-ci se fera progressivement, à partir de l’été, en évitant les arrêts de production".

Porte-EasyImplant:repousserleslimitesd’unusinagetitane

La société Porte-Easy Implant (Le Blanc Mesnil – 93) est spécialisée dans la fabri-cation de prothèses et implants en titane. Les usinages micromécaniques délicats ont été pris en compte pour affiner le dernier investissement machine, un centre de tournage-fraisage à embarreur, type DECO 13 de Tornos.Selon Michel Porte, directeur de Porte-Easy Implant, "c’est une démarche globale d’investissement qui s’est opérée sur près d’une année avec l’ambition d’un process continu, 24h/24 et 7j/7. Pour une bonne autonomie de production, le process a été revisité intégralement : qualité des organes de la machine, nouvelle gamme d’outils, arrosage très haute pression… Et une évolution radicale de la lubrification s’est avérée primordiale avec utilisation de l’huile de coupe entière Blasomill 22-51. Résultat, la pénétration de l’arête de l’outil nécessite un moindre effort à la broche de la machine et l’abrasion du profil de l’arête est fortement diminuée. Les résultats ont été sans appel : la longévité des outils a été multipliée au moins par 5". Et pour l’entreprise, c’est plus une nouvelle base de production qu’une simple économie. ■

Yann Clavel

l u b R I f I c a t I O n

Malgréunparcmachinesquis’estétoffé,laconsommationdel’entrepriseBerthelotabaissétrèsvite:de10fûtsde200litresà5fûtsparan.Source : Berthelot

Pourlacoupedutitane,lalubrificationestunecomposanteessentielle,àlafoispourfavoriserunevitessedecoupeimportanteetresterendessousdupointd’étincelle.Source : Porte-Easy Implant

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Memométal : la propriété industrielle pour booster la croissance

Les Trophées INPI de l’Innovation distin-guent des PME-PMI pour leur politique en matière d’innovation et de propriété industrielle, ainsi que des organismes de

recherche et laboratoires pour leur capa-cité à valoriser leur R&D grâce à la pro-priété industrielle. Selon Yves Lapierre, directeur général de l’INPI "l’expérience montre que les PME qui inscrivent la pro-priété industrielle dans leur stratégie de développement ont de meilleures perfor-mances économiques que les autres". Dans la catégorie PME, le Palmarès des Trophées 2010 a récompensé la société Memométal Technologies, PME bretonne basée à Bruz (35) qui conçoit, fabrique et commercialise des implants chirurgicaux et des prothèses dédiés à la chirurgie orthopédique de la main et du pied.Grâce à sa recherche et sa politique internationale soutenue par des titres de propriété industrielle, Memométal Technologies a un taux de croissance très

élevé, le plus rapide au monde dans cette spécialité. Avec un portefeuille de 33 bre-vets et 31 marques, Memometal, fabricant de prothèses et implants chirurgicaux pour les mains et les pieds, fait figure d’exemple sur l’utilisation de la propriété industrielle comme levier de croissance. L’entreprise a en effet augmenté son chiffre d’affaires de 40 % en 2007, 67 % en 2008 et 90 % en 2009 pour atteindre les 20 millions d’euros en 2010 ! Cette entreprise de 100 personnes, a en effet, depuis sa création en 2002, misé sur les brevets. Déjà lauréate du prix de la jeune entreprise innovante de l’Usine nouvelle en 2008, elle est l’une des rares sociétés dans le monde à maîtriser la fabrication du Nitinol, un alliage "super-élastique" et à mémoire de forme. ■

Au cours de la cérémonie de remise des Trophées INPI citée ci-dessus, le jury a décerné à l’institut de recherche franc-comtois FEMTO-ST un trophée national pour récompenser la qualité scientifique de ses recherches ainsi que sa politique de valorisation fortement orientée vers les PME et basée sur une véritable culture de la propriété industrielle. C’est dans la catégorie "centres de recherche" et parmi les 16 fina-listes des trophées régionaux INPI de l’inno-vation que FEMTO-ST a été désigné lauréat national, à l’unanimité des membres du jury.Cette récompense valorise le fait que FEMTO-ST participe à la constitution de laboratoires communs avec des entre-prises, que ce soit au plan national ou international (États-Unis, Suisse, Japon) permettant d’assurer de manière pérenne leur activité de R&D. Par ailleurs, l’institut

réalise chaque année près de 250 contrats de recherche, dont la moitié avec des PME et 80 % des contrats sont conclus avec des partenaires hors région. La valorisation des travaux des différents laboratoires s’est concrétisée par la détention d’un portefeuille de 34 brevets à fin 2010,

avec pour certains une extension européenne, aux États-Unis et au Japon. FEMTO-ST contribue aussi au développement économique régional par l’émergence d’entreprises

de haute technologie, exploitant les inno-vations brevetées. Ce qui s’est traduit notamment par la création effective de huit start-up (soit près d’une centaine d’emplois) et l’incubation de trois projets. FEMTO-ST a été lauréat national à l’una-nimité des membres du jury. ■

FEMTO-Innovation, trophée national INPI catégorie "centre de recherche"

Memometalfabriquedesprothèsesetimplantschirurgicauxpourlesmainsetlespieds.Source : Memometal Technologies

ProjetMicro-suspensionactive:undegrédelibertémontésurtablevibrante.Source : FEMTO-ST

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I n v E S t I S S E m E n t

Breitling s’implante à Temis

La prestigieuse marque horlogère suisse vient d’annoncer sa décision d’investir dans de nouveaux locaux à Besançon sur la Technopole Temis. Elle conforte ainsi sa présence dans la capitale régionale.En 1995, le spécialiste des instruments de mesure pour professionnels choisis-sait Besançon pour l’implantation de son service après-vente France et une partie de l’Europe. Elle comptait alors 7 salariés. Elle en emploie aujourd’hui 46. Ses anciens

locaux, situés au sein de l’ancien site histo-rique de LIP à Palente, étaient devenus trop petits pour assurer une qualité de presta-tions propre à la marque. Breitling a donc décidé de construire un nouveau service après-vente sur la technopole Temis.

Aucœurdelacapitalehorlogèrefranc-comtoiseetdeson

savoir-fairemicrotechnique

Un bâtiment de 1 700 m² devrait sortir de terre d’ici fin 2012. En forme de "L", il répondra aux normes BBC et sera princi-palement composé de bois, de béton et de verre. Ces nouveaux locaux seront inspirés du bâtiment Breitling Chronométrie situé à la Chaux-de-Fonds en Suisse et permet-tront d’accueillir les salariés du service

après-vente dans un cadre ultra moderne, au cœur d’un site où sont rassemblées toutes les compétences microtechniques : entreprises, centres de formation et de R&D, pôle de compétitivité et l’Observa-toire de chronométrie de Besançon avec son poinçon à tête de vipère.

Uncentredeformation

Avec des équipements dernier cri ainsi que des horlogers parfaitement formés, cet investissement permettra de répondre à toutes les exigences de qualité du ser-vice après-vente Breitling. À terme, ce centre sera également utilisé pour la for-mation du personnel des centres de ser-vice agréés ainsi que celle des revendeurs de la marque. ■

Source:Breitling

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