Pionniers de l'hydraulique : comment Domin fabrique des valves révolutionnaires grâce à la précision micrométrique de la S33 de STUDER

L'entreprise britannique de haute technologie Domin révolutionne des secteurs industriels entiers avec des composants hydrauliques imprimés en 3D et hautement efficaces, en misant sur la précision et la fiabilité de la rectifieuse cylindrique universelle S33 de STUDER.

Au Domin Technology Centre (DTC), situé près de Bristol en Angleterre, l'air est imprégné d'innovation. L'atmosphère est marquée par une énergie concentrée, car c'est ici que se dessine l'avenir du contrôle des mouvements. Les halls lumineux et bien rangés abritent des systèmes d'impression 3D, des machines d'électroérosion et de fraisage à la pointe de la technologie, et depuis peu, une machine à rectifier cylindrique S33 de STUDER. Ce sont des outils destinés à de jeunes professionnels talentueux qui partagent une mission commune : réveiller toute une industrie de son sommeil technologique. Avec ses 85 employés hautement qualifiés, Domin est l'une des entreprises les plus innovantes du Royaume-Uni.

L'hydraulique est la technologie qui permet de contrôler avec précision la force des fluides sous pression et de déplacer même les charges les plus lourdes avec une facilité apparente. Les systèmes hydrauliques sont devenus indispensables dans notre monde moderne, que ce soit pour les excavatrices qui soulèvent des charges de plusieurs tonnes sur les chantiers, les avions qui sortent leur train d'atterrissage ou les voitures qui freinent en quelques fractions de seconde. Mais il est également vrai que, par rapport à d'autres secteurs industriels, il y a eu relativement peu d'innovations et de progrès dans ce domaine depuis les années 1950.

Les valves et pompes de haute technologie font progresser l'hydraulique 

« L'hydraulique traditionnelle est incroyablement puissante, mais aussi notoirement inefficace. Les systèmes conventionnels peuvent gaspiller jusqu'à 70 % de leur énergie d'entrée », explique Cameron Adams, directeur de l'ingénierie de fabrication chez Domin. Lui et son équipe se sont donc donné pour mission de faire entrer cette technologie clé pour presque toutes les industries modernes dans une nouvelle ère, afin de faire plus avec moins. Domin souhaite y parvenir grâce à ses produits phares: des servo-vannes extrêmement réactives et des pompes ultra-compactes à haut rendement.

L'entreprise utilise la liberté de conception offerte par l'impression 3D métallique pour fabriquer des composants innovants dotés de structures internes complexes et optimisées pour l'écoulement. De telles structures de canaux complexes seraient impensables avec les méthodes de fabrication soustractives conventionnelles. Il en résulte des systèmes hydrauliques à commande numérique qui permettent des gains d'efficacité pouvant atteindre 90 % par rapport aux solutions conventionnelles. Par exemple, une seule vanne moderne de Domin permet de réduire les coûts d'environ 400 dollars US par an, ce qui se traduit par des économies importantes pour les grands systèmes. Les clients de Domin sont issus de secteurs tels que l'aérospatiale, l'automobile et le sport automobile, la fabrication industrielle, la robotique, la navigation maritime et l'énergie.

Cameron Adams et Julian Connors, ingénieur de service chez STUDER, lors de la mise en service de la S33

Production évolutive grâce à la STUDER S33 

Domin fabrique ses produits à partir d'acier maraging extrêmement dur, durable et inoxydable, grâce à l'impression 3D métallique. Le procédé additif est suivi d'un post-traitement des surfaces et des géométries fines, appelé « edge matching ». Les bords de commande de la vanne à tiroir doivent être ajustés aux fenêtres du corps de vanne avec une précision de quelques micromètres. Cette correspondance est déterminante pour la performance globale de la vanne. 

Jusqu'à présent, Domin réalisait l'Edge Matching par électroérosion à fil (EDM). Ce procédé offre une grande précision, mais est relativement lent. « Nous étions confrontés au problème de devoir adapter un processus extrêmement précis, mais lent, à notre production croissante », se souvient M. Adams. Pour cela, Domin avait besoin d'une machine garantissant une précision maximale et offrant en outre la flexibilité nécessaire pour combiner différents usinages. Après une évaluation approfondie, le choix s'est porté sur la rectifieuse cylindrique universelle à CNC S33 de STUDER.

Des attentes élevées en matière de précision dépassées

Domin utilise désormais la S33 pour la rectification de haute précision des dia-mètres et des arêtes de commande fines des soupapes à tiroir pour des produits clés tels que les soupapes des séries S4 Pro, S6 Pro et S10 Pro. Les exigences en matière de précision sont ici extrêmement élevées. Par exemple, la soupape S6 Pro nécessite une tolérance de diamètre de seulement trois micromètres, une valeur vingt fois inférieure au diamètre d'un cheveu humain. « La précision et la fiabilité de la machine STUDER ont dépassé nos attentes. Lors du contrôle de réception, l'écart sur 50 composants n'était que de 0,0006 mm grâce à la mesure en cours de processus – et non, ce n'est pas une faute de frappe », explique M. Adams. 

Cela est possible grâce aux technologies de rectification de pointe et aux composants de haute qualité dont le fabricant suisse, fort d'une tradition de plus de 113 ans, équipe ses machines à rectifier cylindriques. La S33 dispose de l'architecture matérielle et logicielle révolutionnaire C.O.R.E. dont le grand écran tactile garantit non seulement une utilisation intuitive, mais aussi une visualisation intelligente des données de production pertinentes. Et grâce à des caractéristiques telles que les broches de rectification à moteur à fréquence contrôlée pour la rectification exté-rieure et la rectification intérieure, ainsi que le bâti de la machine en fonte minérale Granitan® S103 pour la stabilité thermique et l'amortissement des vibrations nécessaires, des résultats précis et fiables sont obtenus.

Exemples de tiroirs de vannes produites par Domin

Cinq minutes au lieu d'une heure : une production de plus haut niveau grâce à STUDER

Dans l'ensemble, la S33 a permis à Domin d'augmenter son niveau de production. Grâce aux tolérances extrêmement faibles, les spécialistes en hydraulique peuvent désormais produire en série leurs vannes et blocs de vannes en tant que composants entièrement interchangeables. L'appariement manuel des composants, auparavant nécessaire, n'est plus nécessaire. Pour Domin, l'avantage technologique décisif de la S33 était sa configuration à deux meules. « La possibilité de procéder à la rectification des diamètres et des épaulements des vannes dans une seule machine change la donne pour nous », déclare M. Adams, qui explique : « Nous savons que s'il existe une possibilité d'erreur, celle-ci finira probablement par se produire. Afin de réduire ce risque, nous avons conçu le processus de manière à ce qu'il ne soit pas nécessaire de procéder au changement de meule ou de déplacer la contre-poupée. Cette approche réduit non seulement le temps de préparation, mais minimise également les coûts liés aux erreurs qui y sont généralement associés. De plus, le passage de l'électroérosion à la rectification cylindrique sur la S33 pour la vanne S6 Pro a entraîné une amélioration spectaculaire de l'efficacité : le temps d'usinage a été réduit de près d'une heure à seulement cinq minutes. »

Domin et STUDER sont également unis par une collaboration basée sur la con-fiance. « La communication entre nos experts et les excellents ingénieurs de Domin a très bien fonctionné dès le début. Ensemble, nous avons pu identifier la S33 comme la machine optimale et la configurer pour répondre aux exigences de production spécifiques », se souvient Michael Läuffer, directeur commercial régional pour le Royaume-Uni, l'Irlande et le Benelux chez STUDER. Ces conseils et cette confiance mutuelle ont été déterminants pour Domin. « Nous n'avons pas seulement reçu une machine, mais une solution bien pensée. L'assistance technique et la capacité à répondre à nos souhaits ont été exceptionnelles et ont considérablement facilité l'ensemble du processus de mise en œuvre », confirme M. Adams.

Pour l'avenir, Domin mise clairement sur la croissance. Le volume de production devrait augmenter de manière exponentielle dans les années à venir. Pour y parvenir, la prochaine étape est déjà définie : l'automatisation du chargement des pièces est la prochaine étape vers une production en série hautement efficace. C'est également pour cette raison que le choix s'est porté sur la S33, avec ses options d'automatisation intelligentes et pérennes. « Avec STUDER, nous avons à nos côtés un partenaire qui nous accompagnera également dans ces étapes de développement et nous aidera à concrétiser notre vision d'un processus de fabrication intelligent et entièrement automatisé », résume Adams.