équipement de broyage du béton

La dernière technologie de fraiseuse peut maintenir des tolérances serrées et augmenter la production, tout en réduisant la demande de travailleurs.
La nouvelle technologie de fraiseuse permet d'atteindre des tolérances plus strictes, de maintenir une productivité élevée et d'éviter de nouvelles exigences pour le personnel de fraisage. Tom Chastain, chef de produit chez Wirtgen American Milling, a déclaré : « La nouvelle génération de contrôle de pente, la technologie de tambour de fraisage et un nouveau système d'exploitation permettent d'augmenter la productivité plus facilement que par le passé tout en garantissant une qualité supérieure. »
Le processus de configuration et de surveillance des machines de coupe a également été simplifié. « Par rapport aux équipements d'ancienne génération, le diagnostic embarqué, les réglages simples du contrôle de pente et les procédures d'étalonnage automatique réduisent considérablement les responsabilités de l'opérateur », a déclaré Kyle Hammon, responsable technico-commercial d'Astec.
Afin d'optimiser le rendement et la qualité de surface, la fraiseuse doit être capable de détecter les variations de charge et de réagir en conséquence. L'objectif d'Astec est de maintenir des motifs de fraisage de haute qualité tout en maximisant le rendement et en protégeant les machines et les opérateurs. C'est là qu'interviennent les technologies les plus récentes. Certains modèles de fraiseuses récentes sont équipés d'un système d'exploitation permettant à l'opérateur de choisir entre différents modes de fraisage. L'opérateur peut ainsi contrôler le mode.
« Vous pouvez indiquer à la machine l'espacement des couteaux et des tambours, ainsi que la qualité de motif souhaitée », explique Chastain. Ces réglages peuvent même vous donner un aperçu de l'outil de coupe utilisé. « La machine calcule ces informations et détermine sa vitesse, celle du tambour de coupe et même la quantité d'eau. Cela permet aux opérateurs de maintenir leurs lignes de production et d'acheminer les matériaux pendant que la machine fait le reste. »
Afin d'optimiser la production et la qualité de surface, les fraiseuses doivent être capables de détecter les variations de charge et de réagir en conséquence. « Des systèmes de contrôle de la charge moteur et de traction sont en place pour maintenir la machine à une vitesse constante et éviter que des variations soudaines de vitesse de travail ne provoquent des défauts sur la surface fraisée », explique Harmon.
« Un système de gestion active de la charge, comme le contrôle de charge de Caterpillar, permet à l'opérateur de pousser la machine à sa capacité maximale sans risque de calage », a déclaré Jameson Smieja, conseiller commercial mondial de Caterpillar. « Cela peut considérablement augmenter la productivité de la machine en anticipant l'effort de poussée de l'opérateur. »
Caterpillar propose également un régulateur de vitesse. « Ce régulateur permet à l'opérateur de mémoriser et de rétablir la vitesse de fraisage cible d'une simple pression sur un bouton, ce qui lui permet de maintenir une vitesse constante tout au long du projet. »
Des fonctions telles que le contrôle de charge garantissent une utilisation optimale de la puissance moteur disponible. « La plupart des fraiseuses de chaussée permettent aux opérateurs de choisir le régime moteur et le régime rotor souhaités. Ainsi, dans les applications où la vitesse n'est pas le critère principal ou où les chariots sont limités, les opérateurs peuvent choisir des régimes moteur et rotor plus faibles pour réduire la consommation de carburant », explique Smieja. « D'autres fonctions, comme le contrôle du ralenti, permettent à la machine de réduire son régime à l'arrêt et d'augmenter le régime moteur uniquement lorsque certaines fonctions sont activées. »
Le système de contrôle machine MILL ASSIST de Wirtgen aide les opérateurs à optimiser les résultats du processus de fraisage. Wirtgen se concentre sur l'augmentation des coûts d'exploitation. « La dernière version de la machine est plus économique en carburant, en eau et en outils, tout en réduisant le niveau sonore », a déclaré Chastain. « Le système d'exploitation qui informe la machine de nos objectifs, ainsi que la nouvelle transmission à deux vitesses, permettent à la machine de fonctionner de manière optimale, tout en surveillant les consommables. »
Les porte-outils et les dents ont également été développés. « La technologie de coupe modernisée nous donne davantage confiance dans nos performances et notre régularité de fraisage », a déclaré Chastain. « Les nouveaux outils en carbure, ainsi que les outils PCD ou diamantés actuels, nous permettent de fraiser plus longtemps avec moins d'usure. Cela signifie que nous ne nous arrêtons pas souvent et que nous conservons ce modèle plus longtemps. Un modèle de qualité. Ces dernières innovations en matière de technologie de coupe et les performances accrues de nos machines nous permettent d'obtenir un rendement de qualité et un rendement optimal. »
La popularité des forets diamantés ne cesse de croître. Selon Caterpillar, ces forets ont une durée de vie 80 fois supérieure à celle des forets en carbure, ce qui permet de réduire considérablement les temps d'arrêt.
Astec : « Cela est particulièrement vrai pour les applications exigeantes où les forets en carbure doivent être remplacés plusieurs fois par jour », a déclaré Smieja. « De plus, les forets diamantés ont tendance à rester affûtés tout au long de leur cycle de vie, ce qui permet à la machine de produire des motifs de fraisage uniformes et de maintenir une efficacité de coupe supérieure, augmentant ainsi la productivité et permettant d'économiser jusqu'à 15 % de carburant. »
La conception du rotor est essentielle pour garantir les résultats escomptés. « De nombreux rotors présentent des écartements de dents de coupe variables, ce qui permet à l'opérateur d'obtenir la texture souhaitée pour la surface usinée finale tout en retirant un maximum de matière », explique Smieja.
En atteignant le niveau cible pour la première fois et en éliminant les retouches, une fraiseuse équipée de la dernière technologie de contrôle de niveau devrait augmenter considérablement la productivité, de sorte que le coût d'investissement initial puisse être rapidement récupéré.
« Grâce aux systèmes modernes de contrôle de nivellement, les fraiseuses actuelles peuvent être très précises et produire des contours lisses », explique Smieja. « Par exemple, les fraiseuses à froid Cat sont équipées de série de Cat GRADE, qui offre des fonctions de pente et de dévers, offrant polyvalence et flexibilité pour un grand nombre d'applications. Qu'il s'agisse d'un enlèvement de copeaux ciblé, d'un fraisage pour améliorer le lissé ou d'un fraisage précis des contours, Cat GRADE peut être réglé et ajusté pour obtenir les meilleurs résultats dans presque toutes les applications. »
Le contrôle de la pente a été amélioré pour faciliter l'obtention d'une profondeur et/ou d'une pente constantes. Chastain a déclaré : « Une technologie simplifiée mais de pointe offre aux opérateurs des réponses rapides et précises, tout en réduisant leur charge de travail. »
« Nous constatons l'arrivée croissante des technologies 3D dans l'industrie du fraisage », a-t-il ajouté. « Si les réglages sont corrects, ces systèmes fonctionnent bien. » Le système de moyenne utilise des capteurs soniques pour calculer la moyenne des longueurs de machine ou des profondeurs de coupe plus importantes.
Les travaux complexes sont propices au contrôle de pente 3D. « Comparé aux systèmes 2D standard, le système de contrôle de pente 3D permet à la machine de fraiser avec une plus grande précision », explique Hammon. « Pour les projets plus complexes nécessitant des profondeurs et des pentes latérales différentes, le système 3D effectue automatiquement ces modifications. »
« Le système 3D doit impérativement créer un modèle numérique à partir des données routières collectées avant l'opération de fraisage », a-t-il souligné. « Comparé aux opérations 2D traditionnelles, la création et la mise en œuvre de modèles numériques sur une fraiseuse nécessitent davantage de travail en amont et des équipements supplémentaires. »
CaterpillarPlus : tous les projets ne se prêtent pas au fraisage 3D. « Si le fraisage 3D offre la meilleure précision par rapport aux spécifications de conception, la technologie requise pour atteindre cette précision nécessite des investissements importants, ainsi qu'une gestion de site supplémentaire qui ne convient qu'à des applications spécifiques », a déclaré Smieja.
« Les lieux de travail offrant une bonne visibilité, des distances contrôlables et une interférence minimale avec les postes de contrôle 3D (comme les aéroports) sont de bons candidats pour le contrôle de pente 3D, qui permet de respecter des réglementations strictes », a-t-il déclaré. « Cependant, le contrôle de pente 2D, avec ou sans cordes, reste un moyen efficace de répondre à de nombreuses spécifications de fraisage actuelles sans nécessiter de matériel supplémentaire. »
Orange Crush LLC est un entrepreneur général basé à Chicago, responsable d'une série de projets, notamment la construction et l'excavation de routes en asphalte et en béton. Il pavage des routes et des lotissements, ainsi que des biens immobiliers commerciaux.
« Nous disposons de six usines d'enrobage dans la région de Chicago », a déclaré Sumie Abdish, directeur général. « Nous disposons de cinq groupes de broyage et de sept fraiseuses. »
Avec l'aide de SITECH Midway, Orange Crush a choisi d'installer le système de contrôle principal 3D Trimble sur sa dernière fraiseuse Roadtec RX 700. Bien que le fraisage 3D soit relativement récent, l'entrepreneur possède une vaste expérience en pavage 3D.
« Nous avons d'abord équipé nos finisseurs car nous avions presque terminé le projet d'autoroute », explique Abdish. Mais il pense que la meilleure solution est de commencer avec une fraiseuse. « Je suis convaincu qu'il faut repartir de zéro. Il est préférable de commencer par un fraisage 3D, puis de laminer les matériaux fraisés ensemble. »
La solution de station totale 3D permet un contrôle plus strict de tous les aspects, de la production à la précision. Cela s'est avéré bénéfique pour le récent projet de gare de triage Norfolk Southern Railway à Englewood, dans l'Illinois. Orange Crush doit maintenir des pentes strictes, et la technologie de station totale 3D élimine le besoin de relever constamment les numéros devant le laminoir et de revérifier constamment le travail.
« Nous avons une personne derrière le moulin avec un rover, il y a un petit coût supplémentaire, mais c'est mieux que de devoir revenir parce que nous avons raté deux ou trois résultats sur dix », a commenté Abdish.
La précision du système Astec a été prouvée. « Il a obtenu un prix dès le premier essai », a déclaré Abdish. « Dans cette application, le rendement a augmenté de 30 %, surtout avec une fraiseuse à profondeur variable et un maintien d'altitude et d'inclinaison à chaque position. »
La technologie nécessite un investissement important, mais le retour sur investissement peut être très rapide. Orange Crush estime avoir récupéré près de la moitié de son investissement technologique rien que pour le projet Norfolk South. « Je pense que d'ici l'année prochaine, nous aurons rentabilisé le système », prédit Abdish.
L'installation sur site prend généralement environ deux heures avec Orange Crush. « La première fois que vous partez pour une mesure, vous devez prévoir deux heures le matin et calibrer la machine à chaque transfert d'un chantier à un autre », explique Abdish. « Avant d'envoyer le camion sur place, vous devez y amener la machine quelques heures à l'avance. »
Pour les entrepreneurs, la formation des opérateurs n'est pas un défi de taille. « Ce n'est pas aussi difficile que je le pensais », se souvient Abdish. « Je pense que la courbe d'apprentissage d'un finisseur est plus longue que celle d'un polisseur. »
Le responsable des mesures et du pilotage des machines est chargé de la configuration de chaque chantier. « Il se déplace pour contrôler chaque chantier, puis collabore avec SITECH pour effectuer la première mesure de la machine », explique Abdish. La formation continue de cette personne est l'élément le plus important. « Le personnel l'a immédiatement adoptée. »
Fort de cette expérience positive, Orange Crush prévoit d'étendre ses capacités de fraisage 3D en intégrant le système Trimble à la Wirtgen 220A récemment acquise. « Lorsqu'on a un projet, on dispose d'un système qui assure un contrôle hiérarchique strict, ce qui n'est qu'une idée », a déclaré Abdish. « C'est l'objectif principal pour moi. »
Grâce à un degré d'automatisation accru et à un contrôle simplifié, le personnel n'a plus besoin d'appuyer fréquemment sur les boutons, ce qui réduit la courbe d'apprentissage. « Grâce à une commande de fonctionnement et de contrôle de pente conviviale, les opérateurs novices peuvent utiliser la nouvelle machine plus facilement, contrairement à la machine vieille de 30 ans qui exige beaucoup de compétences et de patience », a déclaré Chastain.
De plus, le fabricant propose des fonctionnalités uniques qui simplifient et accélèrent la configuration de la machine. « Le capteur intégré à la machine permet d'utiliser les fonctions de remise à zéro et de transition de coupe automatique de Caterpillar pour simplifier la configuration », a déclaré Smieja.
La technologie de nivellement de Wirtgen permet d'ajuster la hauteur, la profondeur et l'espacement pour obtenir des résultats extrêmement précis et alléger la charge de travail de l'opérateur. La réinitialisation Wirtgen permet de ramener rapidement la machine à sa hauteur initiale, la préparant ainsi pour la coupe suivante, explique Smieja. Les transitions de coupe automatiques permettent à l'opérateur de programmer des transitions prédéterminées de profondeur et de pente sur une distance donnée, et la machine crée automatiquement le contour requis.
Smieja a ajouté : « D'autres fonctionnalités, telles qu'une caméra de haute qualité avec des guides de pointe, permettent à l'opérateur d'aligner plus facilement la machine correctement au début de chaque nouvelle coupe. »
Réduire le temps consacré à la configuration peut améliorer les résultats. « Grâce aux dernières technologies, la configuration de la fraiseuse est devenue plus facile à mettre en route », a déclaré Chastain. « Le personnel de fraisage peut configurer la machine en quelques minutes. »
Le panneau de commande couleur de la fraiseuse Roadtec (Astec) est doté d'une étiquette claire et intuitive. La technologie Astec améliore également la sécurité. « Les dernières fonctionnalités intégrées à la fraiseuse Astec CMS sont axées sur la sécurité », explique Hammon. « Si une personne ou un objet volumineux est détecté derrière la machine lors d'une marche arrière, le système de détection d'objets arrière arrête la fraiseuse. Dès que la personne quitte la zone de détection, l'opérateur peut inverser la trajectoire de la machine. »
Cependant, malgré ces avancées, le fraisage reste l'une des applications où les compétences des opérateurs sont difficiles à remplacer. « Personnellement, je pense que le fraisage fait toujours appel au facteur humain », a déclaré Chastain. « Quand tout va bien, les opérateurs le ressentent. Quand ça ne va pas, ils l'entendent. Rendre ces machines plus sûres et plus faciles à utiliser est un atout majeur. »
Éviter les temps d'arrêt permet de maintenir le projet de fraisage sur la bonne voie. C'est là que la technologie télématique change la donne.
« La télématique est un outil puissant pour réduire les temps d'arrêt et collecter des données de performance en temps réel », a déclaré Hammon. « Les données de production, la consommation de carburant et les temps d'inactivité sont quelques exemples d'informations pouvant être obtenues à distance grâce à un système télématique. »
Astec fournit le système télématique Guardian. « Ce système permet une communication bidirectionnelle entre la machine et l'utilisateur final ou le technicien de maintenance agréé », explique Hammon. « Cela améliore la maintenabilité et la collecte de données sur chaque machine. »
En cas de problème avec la fraiseuse, il est essentiel de l'identifier et de le réparer au plus vite. Chastain a déclaré : « La nouvelle fraiseuse devrait non seulement simplifier l'utilisation, mais aussi le diagnostic et le dépannage de ces machines. » Les temps d'arrêt des machines sont encore plus importants.
Wirtgen a développé un système permettant d'avertir proactivement les utilisateurs des problèmes potentiels. Chastain a déclaré : « Ces nouvelles machines avertiront l'opérateur lorsque certains équipements ne sont pas allumés, sont inutilisables ou sont simplement éteints par erreur. » « Cela devrait réduire le nombre de trous [déjà] installés sur les routes ces dernières années. »
Wirtgen a également mis en place une redondance sur sa fraiseuse afin de réduire les temps d'arrêt. « En cas de panne, une sauvegarde était intégrée, permettant à la fraiseuse de continuer à fonctionner sans compromettre la qualité ni la production », a expliqué Chastain.