L’expertise d’un fabricant autrichien d’outils pour piles à combustible établit de nouvelles références

Le souci de l’environnement, l’action durable et l’estime vis-à-vis de son personnel font partie de la philosophie de la société YOUR-TOOL GmbH, fondée en 2006 et implantée à Freundorf, en Autriche. Initialement spécialisée dans le micro-poinçonnage, la fabrication d’outils pour l’industrie des cartes de circuits imprimés en céramique, l’entreprise a rapidement saisi les opportunités offertes par le secteur de l’électromobilité. Alliant savoir-faire, passion, processus de fabrication et de mesure de haute précision, YOUR-TOOL GmbH est devenu un fournisseur réputé d’outils d’emboutissage pour les plaques bipolaires de piles à combustible.

L’entreprise se dédie désormais à la fabrication d’outils d’emboutissage et de poinçonnage de haute précision. En 2021, elle a investi dans une nouvelle unité de fabrication à Freundorf et par la même occasion dans un parc de machines de pointe. Les processus de fabrication et de mesure hautement précis garantissent la réalisation d’outils leaders dans le domaine du micro-poinçonnage. Associé à une approche axée sur les clients et les solutions et au souci de la précision, cet ensemble de machines de fraisage, de calibrage et de mesure de hautes performances démarque l’entreprise de la concurrence. 

Les procédés d’usinage incluent le fraisage micro-gloss 3 à 5 axes, le fraisage à base de carbure céramique, la micro-érosion et le meulage cylindrique, qui permettent de produire des outils de haute précision d’une manière inégalée.  

YOUR-TOOL accorde une grande importance à la flexibilité technique dans le traitement des demandes de clients et au respect des délais de livraison. Par ailleurs, la société accompagne ses clients à chaque étape du processus, de la phase de développement et de conception à la fabrication et la mise en service. L’équipe hautement qualifiée s’appuie sur des dizaines d’années de savoir-faire, l’équipement technique disponible et suit des formations continues pour disposer de connaissances actuelles dans le domaine du développement et des techniques de fabrication.

Investir dans le progrès

Depuis la fondation de l’entreprise, initialement spécialisée dans la fabrication d’outils de poinçonnage, la gamme de produits n’a cessé de s’étendre. Les poinçons servaient à percer des trous d’un diamètre de 60 microns dans des feuiles en céramique. En 2009, l’entreprise a commencé à intégrer le procéder d’électroérosion à enfonçage et microfil pour réaliser des fils fins d’un diamètre de 20 à 200 microns. 

Dans le cadre de l’électroérosion à enfonçage, le diamètre minimal de l’électrode est de 25 microns. Ces petites tailles s’accompagnent de tolérances étroites et exigent donc toujours une micro-précision. 

Avec l’établissement d’un deuxième site, à Sankt Andrä, en 2017, le fraisage de polissage est venu compléter les compétences de l’équipe. Cette technologie a offert la possibilité d’intégrer de très petits rayons et surfaces de miroir, de l’ordre de 20 nanomètres, notamment pour la filière des phares et des moules. En même temps, YOUR-TOOL s’est établi sur le marché avec le fraisage simultané 5 axes, qui a permis de fabriquer avec une haute précision des composants d’un diamètre maximal de 800 millimètres et d’une hauteur maximale de 1 000 millimètres. Ainsi, la précision d’usinage de 5 microns a été atteinte simultanément sur 5 axes.

Une nouvelle activité – les plaques bipolaires pour piles à combustible

Le travail est devenu encore plus précis en 2018, lorsque l’entreprise s’est implantée sur le marché des piles à combustible hydrogène. Souhaitant devenir un leader dans le domaine des outils d’emboutissage pour les plaques bipolaires, YOUR-TOOL a alors investi dans une fraiseuse de très haute précision. Sa plus petite fraise – utilisée pour l’acier trempé – a un diamètre de seulement 70 microns. 

Les piles à combustible hydrogène constituent une technologie de pointe écologique et une alternative aux moteurs alimentés par des combustibles fossiles.  Cette activité concordait tout à fait avec les valeurs de YOUR-TOOL, notamment la conscience environnementale.

Les piles sont formées d’un grand nombre de plaques bipolaires superposées, qui constituant le cœur d’une pile à combustible. Les plaques sont réalisées avec un procédé d’emboutissage générant de fines rainures. La superposition précise des plaques crée des canaux à travers lesquels le mélange hydrogène-oxygène peut s’écouler. Pour éviter des défauts cumulés dans les plaques bipolaires empilées, il est nécessaire d’utiliser un outil d’emboutissage très précis et durable. 

« En réalisant nos outils d’emboutissage et de poinçonnage sur des fraiseuses de haute précision et en les soumettant à un contrôle qualité rigoureux, nous obtenons des produits caractérisés par une très longue durée d’utilisation et donc une longévité impressionnante », explique Andreas Zöttl, directeur général de YOUR-TOOL. « Nous en sommes très fiers. » 

Les piles à combustible gagnent en importance dans le domaine de l’électromobilité. Utilisées jusqu’ici principalement dans les camions et les autobus, elles commencent à équiper des vans alimentés par l’hydrogène sur le marché des véhicules de tourisme.

« Afin de pouvoir générer le plus d’énergie dans le plus petit espace possible, il faut agrandir la surface à travers laquelle le mélange d’hydrogène s’écoule », observe Andreas Zöttl. « Notre savoir-faire, associé à notre parc de machines unique en son genre, nous permet d’emboutir des canaux de plus en plus étroits et en même temps les plus petits rayons de coin sur les plaques bipolaires. Forts de notre succès, nous avons l’intention de nous concentrer encore plus sur les piles à combustible. »

Le besoin d’outils d’emboutissage de haute précision dans le domaine de l’électromobilité a poussé l’entreprise à investir dans une autre fraiseuse en 2018. Maintenant, la nouvelle unité de fabrication à Freundorf réalise des pièces de série pour les piles à combustible, des outils de découpe pour les batteries de véhicules électriques et des fraiseuses de surfaces miroir pour l’industrie optique. En plus de la fabrication d’outils innovants pour la réalisation d’éléments de pile à combustible, YOUR-TOOL travaille sur des projets axés sur l’utilisation de batteries dans les systèmes photovoltaïques.

YOUR-TOOL n’est pas seulement actif dans le domaine de l’électromobilité, mais aussi dans les techniques médicales, l’industrie de l’électronique et la construction de boîtes de vitesses pour l’aéronautique. L’entreprise attire ainsi des clients du monde entier, ce qui se reflète dans le taux d’exportation extrêmement élevé de 90 %. Le très haut niveau de précision est le dénominateur commun de tous les secteurs servis par YOUR-TOOL.

Contrôle qualité et systèmes de mesure sur le banc d’essai 

La complexité des outils d’emboutissage fabriqués par YOUR-TOOL a rendu nécessaire l’utilisation d’un équipement avancé, capable de mesurer de tels outils à tolérances étroites.

Durant les premières années, YOUR-TOOL a effectué les mesures avec des systèmes et jauges standard. À l’occasion de la construction du nouveau bâtiment en 2021, l’entreprise a décidé d’investir dans des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) avancées.

« Un collègue nous a rapidement convaincus qu’Hexagon était la bonne adresse pour les meilleures solutions sur ce marché de très haute précision  », indique Andreas Zöttl. Aujourd’hui, la salle de métrologie personnalisée de YOUR-TOOL comprend un système multicapteur OPTIV M, une MMT Leitz Reference de très haute précision (principalement utilisée pour les grands composants) et une MMT Leitz Infinity.

« Nous sommes connus pour réaliser des pièces avec une précision de 2 microns. Les mesures doivent donc aussi être possibles dans ce domaine », ajoute Andreas Zöttl. « Les clients attendent un rapport de qualité de chaque composant fabriqué. Nous avons donc besoin d’une technologie fiable pour mesurer ces tolérances extrêmement étroites. »

Leitz Infinity – la MMT la plus précise de sa catégorie

La Leitz Infinity est la machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) la plus précise de sa catégorie, réunissant des capteurs optiques et tactiles dans le même système de mesure. 

Chaque détail de la Leitz Infinity vise la réalisation de mesures fiables de très haute précision. La caractéristique clé de cette MMT est le cadre fermé comprenant une base solide en granite, un portique fixe avec des montants en fonte et une traverse en granite.

Le contrôle qualité est assuré par un département séparé chez YOUR-TOOL, et chaque pièce sortant de l’usine est mesurée et donc certifiée conforme aux spécifications. Les petits éléments sont vérifiés avec le système multicapteur OPTIV M, les grands avec les modèles Leitz Reference et Leitz Infinity. Les MMT Leitz mesurent chacune des pièces de haute brillance fabriquées, avec un palpeur dont le diamètre de bille est de 0,2 millimètre.

« L’équipement de YOUR-TOOL, qu’il s’agisse de fraiseuses ou de machines à mesurer, est unique en Autriche », précise le directeur CO chez Hexagon, Thomas Szirtes. « Aucune autre entreprise à l’échelle européenne ne travaille probablement avec une telle précision. »

« Avec les solutions matérielles et logicielles d’Hexagon, nous sommes persuadés d’être très bien équipés pour l’avenir », note Andreas Zöttl. « Nous sommes heureux d’avoir trouvé en Hexagon un fournisseur d’une gamme complète de solutions de mesure qui attache la même importance à la qualité que nous et avec lequel nous pouvons adopter l’approche client et solution chère à notre cœur. »