Conducteurs individuels comme source d'énergie

Usinage vertical de haute précision sur cinq axes dans un espace compact : avec ce concept, EMAG a connu un véritable succès sur le marché de l'usinage de précision il y a trois ans. La VMC 450-5 MT présentée à l'époque est adaptée à l'usinage de pièces lourdes d'un diamètre allant jusqu'à 700 mm, qui peuvent également présenter des alésages et des surfaces inclinées dans l'espace. Cela a été rendu possible par l'ajout au modèle de base VMC 450 MT d'un axe pivotant (axe B) avec broche de tournage/fraisage intégrée et d'un axe Y avec broche principale intégrée. L'avantage : les fabricants, par exemple de pièces et de carters de boîtes de vitesses pour camions ou engins de travail mobiles, ont besoin de deux machines au maximum, au lieu de quatre ou six comme jusqu'à présent, pour usiner une pièce complète. Cela permet de gagner de la place, de réduire les coûts et de raccourcir la chaîne de processus.
Un autre avantage des machines d'usinage vertical est leur flexibilité. Les axes, les arbres et les boîtiers sont généralement fabriqués en quantités moyennes et avec une grande variabilité. Le temps de préparation est donc une question cruciale. Le chargement et le déchargement peuvent être effectués par robot ou manuellement. En option, l'utilisateur peut commander un magasin d'outils intégré pouvant contenir jusqu'à 80 outils.
Au cours du développement de la VMC 450-5 MT, les concepteurs électriques ont également dû résoudre la tâche pas si simple d'alimenter en énergie et en signaux la broche haute performance développée en interne. Le moteur de broche a une puissance de 84 kW, il n'y a pratiquement pas de place pour les câbles et des intensités de courant jusqu'à 252 A sont atteintes lors des processus d'accélération.
De plus, sur les tours verticaux, la broche se trouve en dessous de la pièce et de l'outil. Les câbles mobiles doivent donc être bien protégés contre les copeaux et l'huile.
Enfin, les câbles de la broche doivent être particulièrement résistants et de haute qualité. Ainsi, la défaillance d'un câble moteur signifie qu'il faut procéder à un échange de voiture, ce qui, en raison de la construction très compacte, signifierait une journée entière d'arrêt.

Dans ces conditions, il était logique de réaliser l'alimentation en énergie de la broche exclusivement avec des conducteurs individuels. La logique de cette décision est d'autant plus évidente si l'on considère l'alternative - un câble moteur à quatre fils d'une section de 4G10 mm2. Un tel câble ne peut pas être posé dans l'espace disponible et son rayon de courbure serait trop important.
Toutefois, l'électrotechnique émet des réserves quant à ce type d'alimentation en énergie, car les conducteurs ou les câbles peuvent s'influencer mutuellement. Or, les câbles de la série CF270 de la gamme chainflex  d'igus ont été développés précisément pour ce type d'application ainsi que pour les applications mobiles. Ils atteignent des durées de vie extrêmement élevées, ce qui est d'une grande importance pour EMAG et les utilisateurs des machines EMAG. Comme les coûts jouent toujours un rôle dans la construction de machines-outils, igus a certes repris le principe des câbles monoconducteurs de la construction de grues, mais a en même temps réduit les coûts.
Le résultat : le chainflex CF270.UL.D avec gaine PUR, qui porte désormais sur le marché la désignation de "câble de broche". Il est entre autres résistant à l'huile et résilient, ce qui est un grand avantage dans l'environnement huileux d'une machine-outil avec ses nombreuses arêtes métalliques. L'homologation UL pour le marché mondial est bien sûr aussi présente ici et ce type de câble peut également convaincre en termes de prix.
Dans les machines de la série VMC, EMAG utilise les câbles monoconducteurs jusqu'à une section de 50 mm2, dans des cas particuliers jusqu'à 70 mm2. Le choix des matériaux y contribue également. La gaine extérieure est fabriquée en PUR de haute qualité. Pour l'isolation des conducteurs sous le blindage, on utilise du TPE. Cela permet d'augmenter la résistance thermique du câble, ce qui tient compte de la charge élevée et durable des broches hautement dynamiques.