Depuis plus de 100 ans, Eskenazi SA à Carouge, près de Genève, fabrique des outils de coupe pour la mécanique de précision, principalement pour l’industrie horlogère et la technique médicale. Cette entreprise familiale, qui emploie 35 personnes, peut s’enorgueillir d’une longue histoire, mais n’oublie pas d’investir dans l’avenir grâce à son propre département de recherche et développement.

La PME collabore notamment avec des hautes écoles afin de concevoir et d’améliorer ses outils. «Les projets de recherche nous permettent de mettre au point de nouvelles techniques d’usinage et de développer les outils de demain», déclare Gilbert Grosjean, responsable des deux départements Production et Recherche et développement.

L’outil de microdécoupe à refroidissement interne qu’Eskenazi a développé en collaboration avec la Haute école du paysage, d’ingénierie et d’architecture de Genève (HEPIA) est un parfait exemple d’un outil de demain: au lieu d’acheminer le lubrifiant nécessaire au fraisage depuis l’extérieur, il sort directement des minuscules trous percés dans l’outil lui-même.

L’usinage des métaux par enlèvement de copeaux exige des températures élevées. Un lubrifiant refroidissant, généralement à base d’huile, réduit les frottements entre l’outil et la pièce, refroidit l’ensemble du système et évacue les copeaux produits.

Comme ce fluide de refroidissement sort désormais directement de l’outil de coupe, il arrive au plus près de la surface de coupe. Il est donc possible de travailler avec plus de précision et de rapidité, tout en diminuant l’usure. «Le refroidissement par la pointe des outils représente une nette amélioration en termes de durée de vie et de performance des outils de microdécoupe», explique Walter Gilli, ingénieur R&D chez Eskenazi. Jusqu’à présent, un tel refroidissement interne n’était possible que pour des outils beaucoup plus volumineux. Le développement a fait l’objet d’une demande de brevet.

Un premier projet d’innovation a été terminé en 2019: ces outils innovants figurent au catalogue d’Eskenazi depuis avril 2022. Même si la technologie était déjà au point à la fin du projet, un certain temps s’avère toujours nécessaire pour parvenir à la fabrication industrielle d’un produit, précise Walter Gilli.

Depuis 2022, l’HEPIA et Eskenazi travaillent sur un nouveau projet avec le soutien d’Innosuisse: il s’agit d’étudier si le dioxyde de carbone supercritique (également appelé CO2 supercritique, en abrégé sCO2) convient pour le refroidissement lors du fraisage.

Le dioxyde de carbone supercritique est un fluide comprimé à 36 degrés Celsius, qui devient froid et gazeux hors pression. Il est donc idéal pour le processus d’usinage, explique Walter Gilli: «liquide à l’intérieur de l’outil, le lubrifiant se transforme en gaz dès qu’il en sort».

L’utilisation de sCO2 rend le processus de fraisage plus écologique, souligne Gilbert Grosjean. Le refroidissement ne nécessite plus aucune substance dérivée de l’huile et, selon les premiers tests, l’ensemble du processus consomme également moins d’énergie. De plus, le fraisage de matériaux tels que le titane ou l’or use moins sévèrement les outils, alors que les pièces découpées ne présentent plus de résidus d’huile et sont donc plus faciles à nettoyer. Ce point est particulièrement important dans le domaine médical.

Eskenazi a réalisé des essais préliminaires qui ont démontré le fort potentiel de cette technique. «Les premiers tests nous ont montré que le dioxyde de carbone supercritique se comporte mieux que l’huile avec certains matériaux», affirme Walter Gilli. «Le projet doit maintenant établir ce qui se passe exactement au moment de la sortie du dioxyde de carbone de l’outil.» Du fait de son expertise, l’HEPIA est le partenaire de recherche idéal. «Cette collaboration nous aide à comprendre tous les tenants et aboutissants. Seule cette approche nous permettra de développer un produit fiable.»

Alors que l’HEPIA s’emploie à étudier durant les premiers mois du projet la dynamique du passage de l’état liquide à l’état gazeux et ses effets sur le processus de fraisage, le département R&D d’Eskenazi mène des tests et tente de déterminer quels outils sont les mieux adaptés à l’utilisation de sCO2.

«Nous sommes convaincus de réussir à atteindre les objectifs du projet et d’en exploiter les résultats», déclare Walter Gilli. Nous allons mettre au point un produit le plus rapidement possible, notre infrastructure est prête. Nous sommes certains qu’un tel produit peut être commercialisé rapidement. Il suscite déjà un vif intérêt.»

Dans le cadre d’un autre projet Innosuisse en cours, la PME genevoise collabore avec l’Université de Genève. C’est le bon partenaire dès qu’il s’agit de revêtements d’outils innovants, affirme Gilbert Grosjean. Les relations avec différentes hautes écoles et divers départements ainsi que les échanges personnels avec le corps professoral et d’autres collaboratrices et collaborateurs des hautes écoles sont importants pour une PME innovante sur un marché de niche, souligne le directeur R&D d’Eskenazi. «Grâce à ces échanges constants, nous savons qui travaille sur quoi et nous pouvons développer ensemble des idées et des solutions.»

Et parfois, le transfert de savoir entre la recherche et les entreprises débouche sur le recrutement de personnel: Walter Gilli travaillait encore comme assistant à l’HEPIA pendant le premier projet, avant de rejoindre Eskenazi en tant qu’ingénieur R&D à la fin du projet en 2019.