Les pièces de machines d’imprimerie regroupent tous les composants usinés qui équipent les presses offset, flexographiques, rotatives ou numériques, ainsi que les lignes de finition (découpe, pliage, reliure). Parmi les pièces les plus courantes figurent les rouleaux (cylindres de support pour les substrats comme le papier, le plastique ou le métal), les cylindres (comme les cylindres de plaque ou de blanchet pour les presses offset) et les éléments de guidage pour les systèmes d’enregistrement.
Les volumes de production varient fortement selon la taille des presses : pour les petites machines d’impression numérique, les séries peuvent aller de 1 à 50 pièces par commande, tandis que pour les presses rotatives industrielles, les séries de 100 à 500 pièces sont fréquentes. Les matériaux utilisés sont majoritairement des alliages d’aluminium (pour leur légèreté et leur résistance à la corrosion), des aciers traités (pour les pièces soumises à des contraintes mécaniques élevées) et des composites pour des applications spécifiques.
Les décisions d’achat d’équipements de fabrication pour ces pièces sont principalement guidées par trois critères : la précision d’enregistrement (la capacité à aligner parfaitement les éléments d’une presse pour éviter les défauts d’impression), la durée de vie des pièces (qui dépend de la qualité de l’usinage et du traitement de surface) et la capacité à traiter des pièces de grandes dimensions, notamment pour les presses rotatives.
Les pièces de machines d’imprimerie ont des spécifications strictes qui dépassent celles de nombreuses industries.
Les tolérances varient selon la fonction de la pièce :
La qualité de la surface est un critère déterminant :
Les matériaux les plus courants sont l’aluminium 6061-T6, l’acier 4140 et l’acier inoxydable 304. Les cycles de production sont souvent contraints par les délais de maintenance des presses : un client peut exiger une pièce de remplacement en moins de 72 heures pour éviter l’arrêt d’une ligne de production.
Le choix de la machine dépend de la taille, de la complexité et des spécifications de la pièce.
Les CUV sont adaptés aux pièces de taille moyenne (longueur inférieure à 1,5 m) comme les cylindres de plaque ou les petits rouleaux. Ils permettent d’usiner plusieurs faces d’une pièce en une seule fixation, ce qui réduit les erreurs de positionnement. Par exemple, le modèle GA-DV750 est un CUV à haute précision : avec une précision de positionnement de 0,003 mm et une répétabilité de 0,0024 mm, il est adapté aux pièces nécessitant une grande précision d’enregistrement. Le GA-MV856, quant à lui, a une charge maximale de table de 500 kg et un couple de broche de 95,5 Nm, ce qui permet d’usiner des pièces plus lourdes ou des matériaux plus durs.
Pour les séries moyennes de pièces identiques, les CUV à double broche permettent de réduire le temps de production par deux. Le modèle GA-MVD2560 est équipé de deux broches indépendantes, d’une table de 3000 mm de long et d’une charge maximale de 2000 kg. Il est particulièrement adapté aux rouleaux de presse de taille moyenne, car il permet d’usiner deux pièces simultanément tout en garantissant une répétabilité de ±0,003 mm sur 500 mm.
Ces machines sont adaptées aux pièces de petite taille nécessitant des opérations de perçage, de taraudage et de fraisage. Le GA-VT540, par exemple, a un temps de changement d’outil de 1,2 s et une précision de positionnement de 0,006 mm, ce qui permet de produire rapidement des éléments de système d’enregistrement.
Les centres 5 axes permettent d’usiner des pièces complexes en une seule fixation, ce qui réduit les erreurs de positionnement. Pour les pièces de grande précision, le GA-UHD500 est un centre 5 axes haute précision avec une précision de positionnement de 0,006 mm et une répétabilité de 0,004 mm. Il est adapté aux éléments de système d’enregistrement ou aux pièces de forme complexe.
Pour les pièces de très grande longueur (plus de 2 m), les centres à portique sont la seule solution. Le GA-GF3755, par exemple, a une course X de 3200 mm et une broche à haute vitesse de 20000 tr/min, ce qui permet d’usiner des rouleaux de presse rotative de grande taille.
Les erreurs les plus courantes et les plus coûteuses dans la fabrication de pièces de machines d’imprimerie sont les suivantes :
Choisir une machine insuffisamment précise pour les pièces de grande longueur : Beaucoup d’ateliers sous-estiment l’effet de la déviation thermique sur les pièces longues. Une machine avec une précision de positionnement de 0,01 mm sur 1 m peut avoir une déviation de 0,03 mm sur 3 m, ce qui rend la pièce inutilisable.
Ne pas prendre en compte la stabilité de la machine : Les vibrations générées par l’usinage peuvent dégrader la qualité de la surface des rouleaux. Une machine avec une structure légère ou une broche mal équilibrée peut produire des surfaces avec une rugosité trop élevée, même si la précision de positionnement est bonne.
Négliger le temps de changement d’outil et de fixation : Pour les séries courtes ou les pièces de remplacement, le temps de changement d’outil et de fixation peut représenter plus de 50% du temps total de production. Un atelier qui choisit une machine avec un temps de changement d’outil de 5 s au lieu de 1,2 s perdra du temps et de l’argent sur chaque commande.
Choisir une machine sans adaptabilité : Beaucoup d’ateliers achètent une machine adaptée à une seule pièce, sans prendre en compte l’évolution de leur portefeuille de clients. Une machine qui ne peut pas traiter des pièces de plus de 1 m de long ne pourra pas répondre à une demande de rouleaux de presse rotative de 3 m.
Toutes les machines ne sont pas adaptées à toutes les pièces de machines d’imprimerie. Voici les cas où une approche standard ne fonctionne pas :
Pièces de plus de 4 m de long : Les centres à portique standard ont une course X maximale de 4,2 m (comme le GA-GF4028). Pour les pièces plus longues, il faut des machines spéciales, non disponibles dans la gamme standard.
Pièces nécessitant une précision de moins de 0,001 mm : Les machines standard ont une précision de positionnement minimale de 0,003 mm (GA-DV750). Pour des pièces nécessitant une précision plus élevée, il faut des machines de métrologie ou des équipements de rectification de haute précision.
Séries de plus de 1000 pièces : Les machines standard sont adaptées aux séries de 1 à 500 pièces. Pour des séries plus importantes, des machines dédiées ou des lignes de production automatisées sont plus adaptées, car elles permettent de réduire le coût par pièce.
Pièces en matériaux très durs (dureté supérieure à 60 HRC) : Les machines standard ont un couple de broche suffisant pour usiner des matériaux durs, mais l’usure des outils est très rapide. Pour ces pièces, il faut des outils spécifiques et des processus de rectification, ce qui augmente le coût de production.
| Catégorie de machine | Modèles Gree CNC adaptés | Pièces typiques | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|---|---|
| Centre d’usinage vertical | GA-DV750, GA-MV856 | Cylindres de plaque, petits rouleaux, éléments de système d’enregistrement | Précision élevée, adapté aux pièces de taille moyenne | Course limitée pour les pièces longues |
| Centre d’usinage vertical à double broche | GA-MVD2560 | Rouleaux de presse de taille moyenne, séries moyennes de pièces identiques | Productivité élevée pour les séries, course de 2500 mm | Coût d’investissement plus élevé |
| Centre de perçage et de taraudage | GA-VT540, GA-VT540P | Petits éléments de système d’enregistrement, pièces de fixation | Temps de changement d’outil très rapide, adapté aux séries courtes | Course limitée, pas adapté aux pièces lourdes |
| Centre d’usinage 5 axes | GA-UHD500, GA-FA500 | Pièces de forme complexe, éléments de système d’enregistrement haute précision | Usinage en une seule fixation, précision élevée | Coût d’investissement élevé |
| Centre d’usinage à portique | GA-GF3755, GA-GF4028 | Rouleaux de presse rotative de grande taille, pièces de plus de 2 m de long | Course importante pour les pièces longues | Précision limitée par rapport aux machines de taille moyenne |
Avant d’acheter une machine pour la fabrication de pièces de machines d’imprimerie, vérifiez les points suivants :
Précision et répétabilité :
Course et charge de table :
Spécifications de la broche :
Temps de changement d’outil et de fixation :
Stabilité et vibrations :
Quelle est la meilleure machine pour produire des rouleaux de presse rotative de 3 m de long ? Les centres d’usinage à portique comme le GA-GF3755 sont adaptés. Ils ont une course X de 3200 mm et une broche à haute vitesse de 20000 tr/min, ce qui permet d’usiner des rouleaux de grande longueur avec une précision suffisante.
Quelle précision de positionnement est nécessaire pour un élément de système d’enregistrement ? Pour les éléments de système d’enregistrement, une précision de positionnement de 0,003 mm à 0,006 mm est généralement suffisante. Le GA-DV750, avec une précision de 0,003 mm, est adapté à ces pièces.
Puis-je utiliser un centre d’usinage vertical pour produire des pièces de plus de 1,5 m de long ? Non, la plupart des centres d’usinage verticaux ont une course X maximale de 1050 mm (comme le GA-UV1050). Pour les pièces de plus de 1,5 m, les centres à portique sont la seule solution.
Quel est le coût d’usinage d’un rouleau de presse de 2 m de long ? Le coût dépend du matériau, de la précision et du traitement de surface. En général, un rouleau en aluminium de 2 m de long coûte entre 1500 € et 3000 € à usiner.
Combien de temps faut-il pour produire une pièce de remplacement pour une presse ? Pour une pièce de taille moyenne, le temps de production est généralement de 24 à 72 heures, selon la complexité de la pièce et la disponibilité des matériaux. Les machines avec un temps de changement d’outil rapide comme le GA-VT540 permettent de réduire ce temps.
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