Usinage de précision de carters de pompe en fonte ductile QT500-7 pour un fabricant européen de machines de construction
▎ Contexte du projet
Début 2025, un important fabricant européen d'engins de chantier peinait à augmenter sa production. Un élément clé de son nouveau système hydraulique – un carter de pompe en fonte ductile QT500-7 – rencontrait simultanément plusieurs problèmes lors de sa production en série : retards de livraison, hausse des coûts et étanchéité non conforme aux normes. Cette pièce complexe comporte des passages d'huile internes et d'importantes variations d'épaisseur de paroi. Elle exige des pièces moulées très denses, une étanchéité fiable sous haute pression et un usinage de précision. L'ancienne chaîne d'approvisionnement était fragmentée – la fonderie, l'usinage et le contrôle qualité étaient assurés par trois fournisseurs différents – ce qui engendrait une mauvaise coordination, un taux de rebut élevé et une difficulté de traçabilité.
▎ Principaux défis pour le client
▶ Contraintes de livraison : du dessin aux premiers échantillons qualifiés, le plan a pris 16 semaines , trop lent pour respecter le calendrier de lancement de la nouvelle machine.
▶ Objectifs de performance : La pièce doit répondre aux exigences de propriété mécanique QT500-7 (résistance à la traction ≥ 500 MPa) tout en utilisant des parois plus minces pour réduire le poids de plus de 8 % par rapport à la génération précédente.
▶ Contrôle qualité : Les passages d’huile haute pression doivent réussir un test de pression à 100 % ( ≥ 200 bar, sans fuite). Les surfaces de montage principales doivent présenter une planéité de 0,05 mm maximum et tous les trous de fixation doivent être positionnés avec une tolérance de ± 0,05 mm.
▶ Maîtrise des coûts : réduire le coût par pièce sans nuire aux performances , notamment en réduisant les rebuts d’usinage.
▎ La solution de MATECH
Étape 1 : Co-conception et simulation de processus
▶ Nos ingénieurs ont terminé l'étude de conception en deux semaines et ont formulé 3 suggestions clés : optimiser la conception du système d'alimentation et de la colonne montante pour éliminer les risques de retrait aux points chauds ; couler directement certains passages d'huile profonds tels quels au lieu de les usiner, afin de réduire le travail d'usinage des trous profonds ; et unifier la référence d'usinage et le plan de serrage pour réduire la distorsion lors du serrage.
▶ Nous avons utilisé un logiciel de simulation de fonderie pour analyser le processus de remplissage et de solidification, afin d'éviter par avance les éventuels retraits et les porosités gazeuses. Nous avons également effectué une simulation d'usinage FAO pour confirmer la faisabilité du procédé en une seule étape.
Étape 2 : Un processus de fabrication intégré
▶ Coulée de précision : Nous avons utilisé le moulage en sable résine. La fonte ductile QT500-7 a été fondue dans un four électrique, traitée pour la nodularisation, puis contrôlée par spectrométrie et analyses métallographiques avant coulée. Ce procédé garantit une densité élevée et une bonne qualité interne, assurant ainsi une base solide pour les étapes suivantes.
▶ Usinage CNC de précision : Dans un atelier à température contrôlée, nous avons usiné en une seule passe toutes les surfaces, les perçages et les orifices de passage d’huile sur un grand centre d’usinage 5 axes. Grâce à une stratégie « une seule configuration, plusieurs opérations », nous avons garanti une planéité et un positionnement des perçages parfaitement conformes aux exigences.
▶ Inspection complète : Nous avons effectué une inspection à 100 % à l'échelle réelle avec une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) et testé la pression des passages d'huile haute pression jusqu'à 200 bars pour nous assurer qu'il n'y avait aucune fuite.
▎ Résultats et données du projet
▶ Livraison : De la confirmation du dessin final aux premiers échantillons qualifiés, il n'a fallu que 9 semaines , soit 7 semaines de moins que le plan initial du client.
▶ Performances : Les pièces finales présentent une résistance à la traction stable supérieure à 520 MPa et une nodularité supérieure à 90 %. La planéité reste inférieure à 0,03 mm, tous les trous de fixation principaux sont positionnés à ± 0,03 mm près et les passages d’huile réussissent le test de pression à 100 %.
▶ Coût : Grâce à l'intégration de la fabrication et à l'optimisation des processus, nous réduisons le coût total par pièce pour le client d'environ 18 %.
▶ Production en série : Après validation des échantillons, la production en série s’est déroulée sans encombre. À ce jour, nous avons livré plus de 3 000 corps de pompe, avec un taux de réussite de 99,6 %.
▎ Commentaires des clients
« Matech est bien plus qu'un simple fournisseur : c'est un véritable prolongement de notre équipe d'ingénierie. Leurs suggestions proactives en matière de fonderie et la parfaite maîtrise de leur travail, de la matière première à la pièce finie, ont résolu nos principaux problèmes d'étanchéité et de coordination. Il ne s'agit pas seulement d'une pièce , mais du calendrier de lancement de notre machine complète. »
> — Directeur du département des projets clients
▎ Notre mission et notre engagement
Le succès de ce projet repose sur la philosophie de service que Matech a toujours défendue :
« Nous ne sommes pas seulement un fabricant de pièces détachées , nous sommes un co-bâtisseur du succès des produits de nos clients. »
Nous vous promettons que pour chaque projet personnalisé, nous nous engageons à :
▶ Responsabilité complète : De la revue de conception à la livraison finale, une équipe dédiée accompagne le projet du début à la fin, assurant ainsi une coordination optimale et une définition claire des responsabilités.
▶ La technologie d'abord : Nous utilisons activement notre expérience en matière de fabrication pour réaliser une conception axée sur la fabrication (DFM), améliorant ainsi la conception dès le départ pour de meilleures performances et des coûts réduits.
▶ La qualité comme pilier : Nous avons mis en place un système de qualité entièrement traçable, des matières premières aux pièces finies. Nous laissons les données parler d'elles-mêmes, garantissant ainsi la fiabilité et la sécurité de chaque pièce.
▶ Livraison dans les délais : Nous respectons scrupuleusement chaque étape et vous fournissons des mises à jour transparentes sur la production, afin que vous restiez informé et serein.
Nous sommes convaincus que la véritable valeur ajoutée réside dans l'aide apportée à nos clients pour résoudre leurs problèmes fondamentaux, et non pas seulement dans l'exécution de commandes. Matech s'engage à être votre partenaire de confiance en fabrication de précision, grâce à son professionnalisme et son savoir-faire.
Envoyez un courriel si vous avez besoin d'aide.