Aéronautique: le triple effet des fluides de coupe

Avec des fluides de coupe spéciaux, une plus grande précision dimensionnelle dans les processus d’usinage a été prouvée. Ces lubrifiants contribuent de façon significative à l’amélioration de la qualité de surface, réduisent les opérations de reprise et améliorent la qualité du composant. Un autre avantage décisif pour le constructeur est également à prendre en compte au regard des machines-outils : l’utilisation de fluides de coupe spéciaux permet une plus longue durée d’utilisation des outils, ce qui réduit considérablement les coûts d’outillage. Ce facteur de coût est particulièrement essentiel pour les matériaux hautement résistants comme le titane ou les alliages à base de nickel transformés dans l’industrie aéronautique. Les opérations d’usinage qu’impliquent ces matériaux engendrent souvent des coûts extrêmement élevés relatifs à l’outillage.

Qu’il s’agisse du fraisage, du tournage, du perçage ou de la rectification de composants pour le fuselage, les structures, les turbines, le train d’atterrissage ou les ailes : « Dans l’industrie aéronautique, il est d’usage de se servir de fluides de coupe pour tous les travaux d’usinage classiques », explique Daniele Kleinmann, responsable de la gestion des produits Fluides de coupe chez Rhenus Lub. « Toute la différence réside néanmoins dans le choix du bon fluide de coupe. C’est grâce à cela que les fabricants atteignent une fiabilité de production maximale tant sur la qualité que sur la productivité. En tant que l’un des principaux fabricants de lubrifiants, Rhenus Lub possède plus de 20 ans d’expertise dans l’industrie aéronautique. C’est l’expérience qu’il faut pour développer les produits adaptés aux multiples opérations et matériaux de ce secteur exigeant et pour prodiguer à la clientèle des conseils fiables.

Jörg Kummerow, responsable des ventes de fluides de coupe en Allemagne du Sud et spécialiste du secteur aéronautique chez Rhenus Lub, sait à quel point ceci est important et le démontre par l’exemple du process de fabrication d’une turbine. « Les aubes de turbines en alliages à base de nickel (p. ex. Inconel 718), les pales de ventilateurs en titane et les compartiments moteurs en Waspaloy ne bénéficient pas du même usinage. Afin d’optimiser chaque processus d’usinage avec le bon fluide de coupe, il est essentiel de prendre tous les facteurs en considération. L’expertise est donc la clé de notre réussite. En effet, nous devons tout savoir sur le processus de fabrication et les propriétés des matériaux et composants pour opérer le bon choix. » Par exemple, un lubrifiant pour l’usinage d’alliages à base de nickel (comme l’Inconel ou le Waspaloy) devra présenter des propriétés lubrifiantes particulièrement efficaces. Pour l’usinage du titane, un puissant effet de refroidissement et de lubrification est nécessaire – d’où la recommandation d’employer plus spécifiquement le rhenus TU 560 dans ce cas de figure. C’est précisément la tâche qu’accomplissent les experts de Rhenus Lub en coordonnant au plus près la machine-outil, les outils et le fluide de coupe pour fournir au final une aide substantielle et durable au client.

Les constructeurs d’avions ont un cahier des charges spécifiques bien précis au regard des lubrifiants hautes performances utilisés à titre de fluide de coupe pour la production de certains composants. On compte parmi celles-ci :

1. de longues durées de vie pour l’obtention des meilleurs résultats possibles en termes de rentabilité.
2. un comportement fiable et économique garantissant une consommation efficace du fluide de coupe.
3. De bonnes propriétés détergentes et de rinçage qui améliorent la propreté des composants et des machines.

Souvent, un fluide de coupe ne peut être employé que s’il est approuvé pour une utilisation dans l’aéronautique. « Pour l’homologation, nos fluides de coupe en combinaison avec les matériaux sont soigneusement vérifiés pour s’assurer qu’ils ne causent aucun dommage aux composants qui entraînerait leur mise au rebut », explique l’expert en aéronautique M. Kummerow. L’homologation aéronautique assure tant aux sous-traitants qu’aux constructeurs que les fluides de coupe utilisés n’ont aucune incidence négative sur les matériaux usinés. Un grand nombre de lubrifiants hautes performances de Rhenus Lub sont homologués par l’industrie aéronautique par différents pionniers du secteur comme Airbus, Rolls-Royce, MTU, Safran, Premium Aerotec ou Embraer – « et nous faisons en sorte d’élargir constamment notre éventail d’homologations », ajoute M. Kleinmann.

En matière de sécurité et de protection, l’utilisation de fluides de coupe a obtenu satisfaction, en particulier lors de l’usinage de composites. Cette opération est généralement réalisée « à sec », ceci présentant des inconvénients notables, dont notamment une courte durée de vie des outils, une qualité insuffisante des composants et la formation de poussières fines nocives pour la santé. Rhenus Lub propose dans ce cas de figure également des solutions exemplaires pour l’usinage des composites : ses fluides de coupe spéciaux rhenus XT 46 FC et rhenus XY 190 FC pour l’usinage par arrosage du carbone et d’autres combinaisons de matériaux légers. La poussière fine qui se dégage lors de l’usinage est automatiquement rassemblée et éliminée grâce au fluide de coupe. Cela évite la présence de systèmes d’évacuation d’air et de filtres supplémentaires qui sont requis en cas d’usinage à sec – il s’agit d’un équipement très coûteux mais néanmoins nécessaire et obligatoire pour assurer une protection suffisante contre les poussières de fibres.

Par ailleurs, la bonne tolérance cutanée, l’absence de substances SVHC et de pictogrammes GHS ainsi que la classification des risques de pollution de l’eau de niveau 1 qui caractérisent un grand nombre de fluides de coupe de Rhenus Lub contribuent à la protection de l’environnement et à la sécurité au travail. C’est pourquoi ces produits sont très bien acceptés dans l’industrie aéronautique. « De plus, le secteur aéronautique apprécie l’usage de fluides de coupe qui ne contiennent pas d’acide borique ni de formaldéhyde, des substances pouvant en effet s’avérer elles aussi nocives pour la santé », complète M. Kummerow.

Utilisés pour l’usinage de matériaux légers stables, pour l’amélioration du fraisage au micron près et pour faciliter les dernières opérations de montage, les lubrifiants hautes performances de Rhenus Lub jalonnent toutes les étapes de construction d’un avion. Les fluides de coupe de Rhenus Lub représentent une grande part de l’assurance qualité des composants d’avions et sont à la fois gages d’économies, tant pour les constructeurs que pour les sous-traitants qui gagnent ainsi en compétitivité.