Pour internaliser la fabrication d’instruments chirurgicaux, HG Micro-Instrumente s’est tourné vers les outils coupants de Horn. Résultat : des tolérances au micron, une maîtrise complète du processus et une productivité accrue.

Dans le domaine des instruments chirurgicaux, la précision n’est pas une option : c’est un critère essentiel !

La fabrication de pinces chirurgicales, par exemple, impose des tolérances extrêmement strictes, parfois même de l’ordre du micron. Le moindre écart par rapport aux spécifications est considéré comme inacceptable. C’est dans ce contexte exigeant que l'Allemand HG Micro-Instrumente a décidé d’internaliser l’ensemble de son processus d’usinage pour la fabrication de modèles de pinces en titane. Expert en fabrication d'instruments chirurgicaux de haute qualité depuis plus de trente ans, ce sous-traitant travaille pour de grands acteurs du secteur médical.

Un processus de fabrication maîtrisé

Les ébauches de pinces arrivent chez HG Micro-Instrumente sous forme de pièces tournées. A partir d’une ébauche, l’entreprise fabrique une moitié de pince sur son centre d’usinage Hermlé C22U. Un laser soude ensuite les deux moitiés.

« Auparavant, nous recevions la moitié déjà usinée mais la qualité ne nous suffisait pas », explique Christoph Götz, fils du fondateur, aujourd'hui dirigeant de l’entreprise et responsable de production. « De plus, la lenteur des délais de livraison nous dérangeait ».

HG Micro-Instrumente a donc décidé d’adapter son processus de fabrication à l’usinage complet et s’est mis en quête d’une solution d’outils de coupe adaptée. Cette dernière était déterminante pour assurer la qualité requise à chaque étape. Le plus important n’était pas seulement la plaquette, mais bien le système complet, de la plaquette à l’interface de la broche.
En raison du porte-à-faux important de l’outil et des qualités de surface exigées, le système d’outils devait également amortir les vibrations afin d’éviter toute trace.

La solution de Horn pour un usinage performant

HG Micro Instrumente a opté pour le système de fraisage circulaire de Horn, qui permet de réaliser plusieurs opérations clés en un seul enchaînement : fraisage du profil concave, des dentures de la pointe de pince et du profil de la poignée.

Pour le fraisage de la gorge destinée à alléger la pince au niveau de la poignée, une plaquette à six dents à rayon complet de type 632 est utilisée. L’outil, d’un diamètre de 30 mm, fraise la gorge sur une profondeur de 3 mm entre deux passes.

« L’outil a tout de suite montré une grande capacité de fraisage », précise Stefan Minder, technicien chez Horn. « Nous avons encore ajusté les paramètres d’usinage afin d’obtenir la meilleure qualité de surface possible ».

Une répartition des coupes au service de la finesse

Le modèle 628 de la plaquette à 6 dents de Horn a été choisi pour le fraisage des 17 dentures de la pointe de la pince en une seule passe. (Source : Horn).

Pour le fraisage du grip de la poignée de la pince et des dentures de la pointe, une plaquette à six dents de type 628 entre en jeu. Ses dents individuelles sont affûtées en quinconce sur les arêtes de coupe : dans le processus de fraisage, la plaquette à six dents agit ainsi comme une plaquette à trois dents. Cette répartition des coupes permet de fraiser des dentures fines sans pression de coupe élevée. Côté pointe, la plaquette permet d'usiner 17 dentures d'une profondeur de 0,35 mm en une seule passe. La précision de ces dentures est critique pour le fonctionnement de la pince car les deux moitiés de pince doivent s'emboîter parfaitement à l'utilisation.

La géométrie de coupe de l'outil, optimisée pour son utilisation avec le titane, assure, en combinaison avec la nuance IG35 du revêtement, une productivité et une sécurité de process élevées. Avec un revêtement d'une épaisseur de seulement 0,003 mm et une température d'utilisation maximale d'environ 1 100°C, l’outil atteint en moyenne une durée de vie deux fois plus longue qu’avec les revêtements traditionnels.

On notera que Horn réalise ces revêtements en interne grâce à ses propres installations HiPIMS, ce qui garantit des performances d’usinage élevées et des délais de livraison maîtrisés.

Système de fraisage circulaire

Rapide et fiable, le système de fraisage circulaire Horn permet d’obtenir de bons résultats en termes d’état de surface. L’outil, guidé sur une trajectoire hélicoïdale, plonge en biais ou très superficiellement dans le matériau. Cela permet, par exemple, de réaliser des filetages d’une grande qualité.

Comparé à l’usinage avec des plaquettes amovibles pour les grands diamètres ou des fraises VHM pour les petits diamètres, le recours aux fraises circulaires est généralement plus économique. Elles bénéficient d'un large champ d’applications et usinent différents matériaux tels que l’acier, les aciers spéciaux, le titane, l’aluminium et les alliages spéciaux. Ces outils de précision sont particulièrement adaptés au fraisage de gorges, aux alésages, aux filetages, à l'usinage de rainures en T, de profils ainsi que de dentures. Pour le serrage de son outil de fraisage, HG Micro-Instrumente a opté pour le mandrin hydro-expansible Tendo de Schunk qui s’adapte à tous les types de corps cylindriques courants.

L'association de ce mandrin avec les outils en carbure monobloc de Horn s'est révélée offrir des performances élevées dans le cas de l’application de HG Micro-Instrumente.

www.horn-group.com