Avec Ingénierie@Lyon, un nouvel outillage accroît la qualité de production des freins

L’institut Carnot Ingénierie@Lyon, membre de Carnauto, développe pour SMW AUTOBLOK un mors de tournage totalement conçu en fabrication additive métal pour améliorer la productivité sur la chaîne d’usinage.

L’innovation

Placé sur un mandrin, un mors de serrage permet de tenir la pièce à tourner. Lors de l’usinage, plus le mors est lourd, plus il subit une force centrifuge élevée. Elle doit être compensée par un serrage excessif de la pièce qui provoque des déformations de matière. Le centre technique industriel IPC (Innovation Plasturgie Composites) de l’institut Carnot Ingénierie@Lyon a travaillé à l’allégement de ce mors de serrage, étudié et réalisé par le fabricant de mandrins SMW AUTOBLOK. L’optimisation topologique, conjuguée à la fabrication additive métal, a rendu possible un allègement du mors de serrage de l’ordre de 50% et par conséquent un serrage moindre, donc une déformation moins importante de la pièce à l’usinage. Renault a ainsi pu améliorer la robustesse de son process tout en garantissant la qualité des pièces produites.

Image 3D du mors optimisé. Les zones grisées représentent les évidements uniquement réalisables grâce à la fabrication additive métal.

Le besoin

Renault et SMW Autoblok se sont heurtés à l’impossibilité d’alléger le mors en usinage classique en maintenant ses qualités mécaniques pour un bon maintien des pièces aux forces de serrage préconisées. Ils se sont adressés aux équipes du centre IPC, qui ont tout d’abord réétudié avec Optistruct (Altair Hyperworks) une forme topologique optimisée répondant aux contraintes de masse et de résistance. Cette pièce à géométrie complexe a ensuite été réalisée en fabrication additive métal. Le poids réduit obtenu pour le mors permet de maintenir la pièce tournée avec une force de serrage plus faible à qualité égale. Renault a pu ainsi augmenter la productivité et réduire le taux de rebut des pièces pour un meilleur bilan écologique et économique.

Le partenariat

L’institut Carnot Ingénierie@Lyon associe 13 laboratoires de recherche et le centre technique industriel IPC. Son offre R&D concerne les matériaux et les technologies pour les transports, l’énergie et les dispositifs pour la santé. Favorisant la pluridisciplinarité, les partenariats recherche de l’institut soutiennent l’innovation des TPE comme des grands groupes. Pour accompagner Renault et le fabricant de mandrins SMW Autoblok, IPC a pu apporter une solution en associant deux de ses compétences : optimisation topologique et fusion laser métal. Cette collaboration a été reconnue et saluée par la profession en obtenant le trophée 3D Print pour la meilleure application industrielle de la fabrication additive.