Tru-Edge Grinding Inc. est une entreprise spécialisée dans la conception et la production d’outils de coupe pour le travail des métaux.

Récemment, cette entreprise, basée à St Henry, dans l’Ohio, a mis en pratique son savoir-faire en matière d’affûtage dans la production d’outils chirurgicaux. Sa bonne connaissance de l’affûtage d’outils s’applique parfaitement au secteur médical et lui permet de fournir à sa clientèle d’excellents produits avec des délais de livraison plus courts que la normale.
 

Cette entreprise, en pleine expansion, a reçu les certifications ISO:9001 et ISO:13485 lui permettant de fabriquer des outils médicaux, en particulier des outils de coupe pour instruments chirurgicaux, et d’approvisionner les entreprises de matériel médical de niveau 2 et 3. L’utilisation de son savoir-faire en matière de taillage d’outils sur le marché des instruments médicaux a donc donné à cette entreprise un avantage concurrentiel significatif.
 

Tru-Edge Grinding fabrique aujourd’hui plus d’une centaine d’outils chirurgicaux différents, ce qui constitue environ 10% de son chiffre d’affaires. Grâce à sa nouvelle certification ISO, elle va pouvoir accroître sa réputation dans le secteur et remplir davantage son carnet de commandes.
 

Tim Knapke, Propriétaire et Directeur Général de Tru-Edge, devant une machine MX7 d’ANCA

Tim Knapke, Propriétaire et Directeur Général de Tru-Edge Grinding explique: «Nous fabriquons toutes sortes de forets et d’alésoirs et, pour pouvoir travailler dans le secteur des outils médicaux, nous avons mis au point des adaptations spécialisées pour nos machines ANCA. Notre expérience en matière d’affûtage nous a permis de trouver des méthodes efficaces et rapides de façonner des outils chirurgicaux.»
 

Jusqu’il y a quelques années, les outils chirurgicaux, en raison de leurs géométries complexes, étaient fabriqués par des opérations combinées de fraisage, de tournage et de travail à la main. Mais de plus en plus, les fabricants d’instruments médicaux se tournent vers les rectifieuses pour obtenir la géométrie et la finition que réclament les outils de coupe – des qualités que le tournage, le fraisage et le travail et la main ne sont pas à même d’apporter de façon constante.
 

Tim Knapke confirme : «Chez Tru-Edge, nous pouvons fabriquer l’outil complet depuis le brut en un seul réglage, sans avoir besoin d'ébavurer. Les temps de cycle peuvent atteindre une heure par pièce dans le cas par exemple d’une râpe à os, qui est une pièce complexe avec un très grand nombre de dents. Auparavant une telle pièce aurait demandé des heures de temps de cycle avec six opérations différentes entre le fraisage, le tournage, l'ébavurage et le polissage. Le gain pour une râpe à os se chiffre en heures de travail.»
 

Un exemple du type d’instrument médical complexe qui peut être fabriqué
 

Les logiciels ANCA – l’adéquation parfaite

Les logiciels d’ANCA ont joué un rôle essentiel dans la capacité d’effectuer certaines des opérations de rectification médicale les plus complexes. L’une des pièces avec laquelle Tru-Edge a eu le plus de succès est une râpe à os: si l’on réussit à fabriquer ce type d’outil médical, indique Tim Knapke, on est capable de faire pratiquement n’importe quoi.
 

Tim Knapke: «Je dois dire que le logiciel médical iGrind d’ANCA, contenu dans la suite ANCA ToolRoom (Anglais), est absolument fantastique. Au début nous étions un peu sceptiques: nous pensions que la machine aurait des difficultés à fabriquer la râpe fournie pour la démonstration mais, dès le premier essai, nous avons produit une pièce sans défaut. Comme la plupart des autres instruments et des implants médicaux, c’est une pièce très complexe à produire sur une rectifieuse.»
 

«Quelquefois, les modèles en dur des nouvelles pièces médicales que nous recevons des clients ne sont pas toujours parfaits ou complets» explique Frank Seger, le Directeur Développement Produits. «Mais ANCA, dit-il, a réussi à créer à partir de ces modèles un programme expérimental d’affûtage de râpe qui a très bien fonctionné. C’est après cette démonstration que nous avons décidé d’investir dans une machine ANCA pour fabriquer des modèles de pièces similaires.»
 

Machines pour la production médicale

Parmi ses 14 machines ANCA, c’est sur la MX7 (Anglais) et la TX7+ (Anglais) que Tru-Edge concentre sa production médicale. 4 machines en total sont utilisées actuellement pour la production médicale, avec un espace au sol suffisant pour accueillir de nouvelles machines au fur et à mesure que la production augmentera.
 

La MX7 est conçue pour la rectification d’outils allant jusqu’à 25 mm (1 ”) de diamètre. «Avec un changeur de jeux de meules pouvant contenir 6 jeux de meules HSK, explique Frank Seger, nous avons la possibilité de traiter les divers lots de matière brute en acier inoxydable et de produire, avec un seul réglage, une série d’outils complexes différents, ce qui nous fait gagner un temps considérable.»
 

La TX7+ est une machine de production équipée d’une electro-broche de 37kW (49 ch) permettant d’effectuer un affûtage de précision sur un matériau de dureté élevée. Toutes les machines dans l’atelier de Tru-Edge font appel au même logiciel et sont capables d’exécuter les programmes de pièces médicales. La TX7+ peut également être équipée d’un porte-outils de fraisage Big Plus, une fonctionnalité que Tru-Edge pourra éventuellement adopter.
 

Les outils médicaux sont généralement fabriqués à partir d’acier inoxydable 17-4 et «nous avons appris beaucoup», ajoute Frank Seger, «au cours des dernières années en matière d’acier inoxydable. Nous avons dû nous adapter rapidement. Selon le type d’acier inoxydable sur lequel nous travaillons, la meule la plus appropriée peut être soit une meule standard CBN, soit une meule vitrifiée CBN. Il faut donc respecter une certain processus dans le choix du type de meules adéquat pour un lot particulier d’acier inoxydable.»
 

 Les options ANCA font la différence

Certaines des options disponibles sur les rectifieuses ANCA en font les machines idéales pour la fabrication d’applications médicales, en assurant une qualité de fabrication extrêmement constante. En premier lieu, le système de dressage de meule automatisé d’ANCA.
 

«Nous n’achèterons jamais plus de machines sans système de dressage automatisé», assure Tim Knapke, «parce qu’il nous donne la précision dont nous avons besoin. Les programmes de fabrication de pièces sont basés sur un point de données dans la zone de travail. Le dressage automatisé permet à la machine de savoir à tout moment où les surfaces de meule se trouvent par rapport au point de données et donc par rapport à la pièce. C’est la meule qui donne sa forme à la pièce et les cycles de dressage automatisé permettent de maintenir cette forme constante.»
 

Les temps de cycle en sont également améliorés. En automatisant les opérations d’avivage, les temps morts pendant la production sont réduits et la fabrication peut se poursuivre sans intervention puisque l’état de la meule est maintenu pendant toute la série. Le dressage des meules permet également d’obtenir des avances très régulières.
 

Enfin, et c’est important lorsqu’il s’agit d’affûtage d’acier inoxydable, un dressage régulier des meules réduit les risques d’endommager le matériau et de brûler les outils tout en donnant aux meules un tranchant franc qui réduit la pression d’affûtage et la charge de la broche.
 

Les logiciels d’ANCA (Anglais), réputés pour leur souplesse d’emploi et leur convivialité, prennent en charge le processus de dressage de meule par avivage, garantissant ainsi que le minimum de matériau possible est enlevé des meules au cours de l’opération.
 

Une autre option en matière de production d’outils médicaux, quelquefois très longs et étroits, est la lunette d’appui suiveuse montée   l’axe numérique P d’ANCA.

Le Travelling Steady (Axe P) en opération sur la machine TX7+ d’ANCA.

«Grâce à l’axe P d’ANCA, et la lunette suiveuse, toujours en correspondance avec le point de contact de la meule, nous sommes capables de fabriquer des pièces longues par exemple de type alésoir», signale Tim Knapke. «Nous n’achèterons plus de machine sans cette option. Elle a fonctionné parfaitement dès le premier jour. De nombreux outils médicaux tranchants sont complexes et donc, sans certains cas, difficiles à soutenir mais l’axe P résout le problème».
 

La lunette suiveuse d’ANCA donne à la machine un axe supplémentaire (axe P) qui est géré par la commande CNC.En maintenant le support d’outils sous la meule, il est possible de réaliser de façon fiable et constante des opérations complexes sur des outils longs et fins.
 

Frank Seger confirme: «Un support d’outil conventionnel stationnaire permet d’avoir un bon soutien pour un outil court mais quand on fabrique des outils tels que des forets de 600 mm de long, un support stationnaire ne permet pas d’apporter un soutien continu sur toute la longueur de la pièce.»
 

La fiabilité et la haute qualité des processus de fabrication d’outils médicaux à Tru-Edge donnent à l’entreprise un net avantage concurrentiel. Comme le fait remarquer Tim Knapke, «L’un des premiers commentaires que nous a fait notre premier acheteur d’outils médicaux quand il a reçu sa première pièce a été: ‘Les dimensions de cette pièce sont absolument parfaites.’ C’est là où ANCA fait vraiment la différence.»