Le micron est son royaume

PRÉCISION La dernière machine Kern, la Pyramid Nano, usine avec une marge d'erreur de plus ou moins 1 µm. Le constructeur de machines-outils allemand teste, grâce à son activité de sous-traitance, des solutions d'usinage hyperprécises. Qu'il intègre ensuite dans ses équipements, avec le souci permanent du bon compromis entre le prix et les performances. C'est la référence mondiale en matière de micro-usinage. Plongée dans l'univers de ce champion de l'infiniment petit.

Nichée dans le paysage idyllique du massif de la Zugspitze, à une cinquantaine de kilomètres de Munich, la société Kern détonne dans le monde de la machine-outil. À la fois constructeur de centres d'usinage et sous-traitant, ce champion de la précision profite de ses deux activités pour innover et peaufiner ses stratégies de micro-usinage.

Deux usines ultramodernes ont succédé au petit atelier fondé à Munich en 1962 par Kurt Kern. Celle de Murnau, construite en 1983, se consacre aux activités de sous-traitance. Celle d'Eschenlohe, une ancienne usine de production de fixations de ski que Kern a rénovée de fond en comble, est dédiée à l'assemblage des machines.

L'industriel allemand propose une gamme complète de centres d'usinage de précision pour tous les secteurs industriels. « Du matériel le plus simple au plus sophistiquée, les aficionados du micron trouveront chaussure à leur pied dans la gamme Kern », indique Thomas Dirr, le directeur des ventes. S'ils cherchent une machine de précision standard et bon marché, leur choix peut se porter sur la Forty Four (174 900 euros), un petit centre d'usinage rigide (banc en granitan inventé par Studer, qui équipe d'ailleurs toute la gamme) et ergonomique (l'accès de l'opérateur à la pièce et au magasin d'outils est très facile).

Astuces technologiques

Plus perfectionnées, la Micro et l'Evo offrent une précision d'usinage de +/- 2 µm, pour un prix qui varie de 170 000 à 450 000 euros en fonction des options. Enfin, le nec plus ultra, la Pyramide Nano est quasi unique sur le marché avec sa précision d'usinage de +/- 1 µm. Elle se négocie 350 000 à 800 000 euros dans sa version ultra-équipée qui permet aussi de rectifier et d'usiner au laser. Une performance assurée par de multiples astuces technologiques, dont des guidages et des entraînements hydrostatiques, que Kern a été parmi les premiers à adapter au fraisage.

Pour ceux qui veulent vérifier sur pièce toutes ces performances, une visite s'impose de l'autre côté du chemin, à l'usine de sous-traitance de Murnau. On découvre ici que les Evo peuvent travailler sans relâche en se transformant en cellules flexibles avec des magasins de palettes System 3R ou Erowa, des robots, des stations de lavage... Et qu'on peut allier productivité et précision grâce à l'usinage à grande vitesse assuré par une broche Precise de 50 000 tr/min et des mouvements d'axes très rapides. Des systèmes de guidage de missiles sont ainsi usinés en une trentaine de minutes au lieu de trente heures. On peut également y apprendre qu'il est possible d'intégrer dans une cellule de fabrication un robot Fanuc de chargement/déchargement de palettes et une petite machine à mesurer en 3D, la DuraMax de Zeiss. « Ce qui permet de tuer les temps morts du robot et d'éliminer les contrôles finaux des pièces », constate Thomas Dirr. Pendant que l'Evo travaille, le robot présente les pièces finies à la machine à mesurer pour valider la géométrie et la qualité de la pièce.

Pojets personnalisés

L'entreprise, qui a réalisé en 2008 un chiffre d'affaires de 24 millions d'euros et emploie 147 personnes (un tiers en sous-traitance), ne cesse d'innover. Grâce à une autre originalité : l'intégration dans ses locaux de Lotus, un bureau de conception indépendant qui étudie ses nouvelles machines et réalise les projets personnalisés. C'est lui qui a mis au point le système capable de percer des trous dans des fils de cuivre gros comme un cheveu (60 µm de diamètre) avec des forets de 30 µm ! Lui également qui a mis en émoi le petit monde des fabricants d'outils de coupe avec le système optique µ-View. Vendu 25 000 euros, cette petite merveille ne laisse rien passer. « Elle a démontré que 30 % des outils neufs présentent un défaut grave », constate Thomas Dirr. Quand on sait que le coût des outils de coupe avoisine les 150 000 euros par an, le système est vite amorti.

THOMAS DIRR RESPONSABLE DES VENTES CHEZ KERNL'environnement de la machine est essentiel

Quand ils abordent les micro-usinages, les utilisateurs ignorent parfois quelques règles simples. Comme une bonne climatisation de l'atelier, qui améliore sensiblement la qualité en évitant de se ruiner dans des investissements inutiles. Dans nos équipements, n ous privilégions également le juste nécessaire en ce qui concerne les systèmes de compensation (de température ou autre) pour pouvoir proposer des prix abordables. Il faut aussi surveiller constamment la poussière dans l'atelier, pour qu'il soit le plus propre possible. Une bonne compréhension de la précision recherchée est un autre impératif pour pouvoir choisir la machine adéquate. Sans oublier l'accompagnement de l'usinage par des moyens de contrôle adaptés.

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