Transformation des métaux

Le fournisseur optimise le nettoyage des pièces pour répondre à un changement d'exigences

La combinaison du bon système de nettoyage et du type de réservoir est la clé du succès

Lorsque l'on gère un portefeuille d'environ 1000 pièces différentes, il n'est pas facile de répondre de manière fiable aux exigences croissantes en termes de propreté des surfaces. Afin de relever ce défi, le fournisseur de pièces de précision Allweier a non seulement investi dans deux nouveaux systèmes de nettoyage personnalisés, mais a également acquis un ensemble de réservoirs de nettoyage polyvalents conçus pour répondre aux besoins du processus de nettoyage. Grâce à cette combinaison, l'entrepreneur en usinage répond à toutes les spécifications de propreté d'une manière prospective et tangiblement plus rentable.

Dans le domaine de l'ingénierie de transmission, Allweier Systeme GmbH est un acteur majeur depuis près de 10 ans. Allweier Präzisionsteile GmbH a été créée il y a plus de quatre décennies en tant que fournisseur et partenaire de développement / système pour les solutions d'usinage. Les compétences de base de cette entreprise familiale basée à Überlingen en Allemagne, sur les rives du lac de Constance, se situent dans les services de tournage, de fraisage et de broyage CNC ainsi que dans l'assemblage de modules et de composants. La société possède un vaste groupe d'équipements hautement avancés pour l'usinage de pièces en aluminium (y compris les pièces moulées) en plus des aciers, de la fonte, de l'acier moulé, du titane et des matériaux spéciaux. Son portefeuille comprend actuellement environ 1000 articles différents pour diverses applications en génie mécanique, construction d'usines, fabrication automobile, convoyeur et robotique, systèmes maritimes et offshore, équipements optiques et médicaux, chemins de fer et autres secteurs. Au total, Allweier traite environ 20 millions de pièces chaque année.

«Le nettoyage des pièces usinées pose un défi, d'une part, en raison de la diversité des matériaux, des géométries et des dimensions des pièces. D'autre part, les exigences sur la propreté technique des surfaces ont considérablement augmenté au cours des dernières années. Les exigences telles que «zéro particules de plus de 600 μm» sont fréquentes aujourd'hui, et les pièces en acier doivent également être parfaitement protégées contre la corrosion », explique Thomas Schmidt, planificateur technologique pour les procédés d'usinage rotatifs chez Allweier Präzisionsteile GmbH. Afin d'atteindre les niveaux de propreté spécifiés grâce à la fiabilité du processus, tout en améliorant l'efficacité de l'étape de nettoyage dans la chaîne de fabrication, la société a investi dans deux systèmes de nettoyage Universal 81W d'Ecoclean GmbH plus un ensemble de cuves de nettoyage personnalisées conçues et fabriquées par Metallform Wächter GmbH.

Équipement sur mesure pour une efficacité supérieure

Nous avons parlé à quatre fabricants d'équipement et mené des essais de nettoyage. Ecoclean ne nous a pas seulement donné d'excellents conseils, mais a également offert la solution d'équipement la mieux adaptée à notre tâche », rapporte Thomas Schmidt. L'Universal 81W dispose d'une chambre de travail étanche au vide dans laquelle ont lieu les opérations de nettoyage, de rinçage et de séchage. Les deux systèmes commandés sont conçus pour une taille de panier de 670 x 480 x 300 mm (LxWxH) et un poids de charge maximum de 150 kg. Afin d'assurer une élimination sûre des particules adhérentes et des copeaux ainsi que des résidus liquides d'usinage, la chambre de travail est équipée d'une fonction de lavage par immersion à haute performance ainsi qu'un système de nettoyage à ultrasons avec une puissance de 10 watts par litre de bain par volume. Les pièces sont séchées par un traitement combiné à l'air chaud et au vide. "Nous avons également des pièces avec des cavités qui étaient souvent encore humides en quittant notre ancienne ligne de nettoyage continu. Grâce au séchage sous vide, ces produits sont maintenant sec à 100% », ajoute Thomas Schmidt.

Les différentes exigences relatives au nettoyage des pièces en aluminium et en acier sont traitées par une configuration sur mesure des nouveaux systèmes de nettoyage. Ainsi, le système pour les pièces en acier et les pièces moulées en acier dispose de quatre réservoirs d'immersion. Ceci permet d'adapter le fluide utilisé dans l'étape de nettoyage à la partie donnée (c'est-à-dire l'acier ou les pièces moulées). Les troisième et quatrième réservoirs d'immersion contiennent respectivement les liquides de rinçage et de préservation. L'Universal 81W sur la ligne de nettoyage en aluminium est équipée de trois réservoirs d'immersion. Il comprend un système de traitement supplémentaire pour l'eau de rinçage déminéralisée. La qualité de cette eau est surveillée en permanence. ""Avec des pièces en aluminium, il est très important de rincer avec de l'eau déminéralisée et d'assurer un séchage rapide et complet. Cela garantit que les pièces resteront exemptes de taches et de décolorations "", explique le planificateur technologique.

Environ 80% de toutes les pièces sont nettoyées dans une position définie. Les pièces sont fournies par un système d'alimentation automatique comprenant des sections tampon à l'entrée et à la sortie. Des programmes de nettoyage appropriés sont stockés dans les contrôleurs système. Le programme spécifique à chaque charge est sélectionné soit par un système d'identification de panier utilisant des capteurs, soit manuellement par l'opérateur. Après le processus de nettoyage, les pièces traversent une zone de refroidissement à partir de laquelle elles émergent, prêtes pour un emballage immédiat.

Les fluides de tous les réservoirs d'immersion sont soumis à une filtration à plein débit dans les lignes d'alimentation et de retour. Alors que les liquides de nettoyage sont parcourus par des filtres à sac, des filtres à cartouche sont utilisés pour les liquides de rinçage et anti-corrosion. Ce système permet une élimination très efficace des polluants particulaires. Les polluants du type film tels que les émulsions sont enlevés d'abord par le séparateur d'huile et ensuite, pour une propreté supplémentaire, par le système Aquaclean. Ce dernier évapore le fluide des réservoirs d'immersion et renvoie le liquide condensé dans le circuit tout en recueillant le résidu de saleté dans le réservoir Aquaclean. Cette méthode de traitement des liquides augmente la durée de vie du bain tout en réduisant les temps d'indisponibilité du matériel rendus nécessaires par les changements de bain.

Réservoirs polyvalents, conçus spécialement pour le processus de nettoyage

Afin de réaliser le plein potentiel de leurs nouveaux systèmes, Allweier a investi simultanément dans un ensemble de nouveaux réservoirs de nettoyage. Ceux-ci permettent à toutes les pièces d'être réparties de diverses façons pour des performances maximales de nettoyage et de séchage. L'exigence énoncée par l'entreprise auprès de ses quatre fournisseurs candidats était que toutes les pièces devaient être protégées le plus efficacement possible dans le réservoir, en plus d'être disposées et sécurisées de manière à résister à la rotation. Les paniers sont en effet basculés et tournés jusqu'à 360 degrés dans le cycle de nettoyage. En outre, chaque réservoir devait contenir un nombre maximal de pièces sans limiter l'accès aux liquides ou aux ultrasons et donc nuire à l'action de nettoyage du système. La facilité de manipulation était également élevée dans la liste des priorités. "Dans la première phase, nous regardions les réservoirs pour dix pièces différentes. Avec cet objectif à l'esprit, toutes les entreprises consultées ont reçu le même cahier des charges. Metallform s'est distinguée parmi les autres fournisseurs dès la phase d'appel d'offres. Par exemple, ils ont fourni des dessins de conception 3D des réservoirs avec un produit disposé à l'intérieur, donc j'ai pu imaginer à la fois comment la pièce serait placée et fixée dans le panier. Leur service de consultation a également été et continue d'être excellent. Tout cela est soutenu par de nombreuses compétences et une analyse approfondie ", explique Thomas Schmidt et sa décision en faveur de Metallform Wächter GmbH. En plus d'une gamme de supports de produits rigides et partiellement spécifiques pour les pièces de vente rapide, une variété de différentes solutions semi-flexibles et totalement flexibles ont été mises en œuvre. Ceux-ci sont conçus pour être utilisés pour différentes pièces ou familles de pièces en même temps et pour être rapidement et facilement adaptables à une autre pièce par l'opérateur pendant la production. "Metallform nous offre un support optimal pour réduire le nombre nécessaire de porteurs de pièces en fournissant une technologie flexible. Nous tirons profit de cela non seulement en économisant les coûts d'investissement, mais aussi en réduisant l'encombrement au sol », explique le planificateur technologique. Par exemple, la gamme comprend un porte-pièces pour boîtiers annulaires en aluminium mesurant entre 240 et 320 mm de diamètre et entre 20 et 100 mm de longueur. Les supports de râteau de type prisme relocables insérés dans le support de base permettent de loger et de sécuriser différentes pièces. Dans le même temps, les pièces fixes peuvent être agencées de manière à être en contact avec les pièces uniquement à des points critiques. Pour les pièces en forme de disque de diamètres divers, Metallform a développé un système entièrement variable. Il se compose de deux inserts différents dont on définit le nombre de rangées d'étagères tandis que l'autre définit leur profondeur. Il est donc possible de créer une structure partielle en un minimum de temps, que ce soit dans une boîte MEFO ou dans le rack de base. Le verrouillage se fait au moyen de boulons à ressort.

Tous les supports de pièces et les paniers de nettoyage sont fabriqués en fil rond en acier inoxydable avec une finition de surface électrolytique. Le fil rond permet un bon débit complet et un accès des ultrasons aux pièces. En outre, des propriétés de vidange optimales sont assurées, tandis que la poussière et le report de fluide sont minimisés. En outre, le fil rond fournit une surface de contact réduite. La gaine locale dans les sections de tube en téflon pour une protection supplémentaire des pièces est proposée en option.

Qualité supérieure et rentabilité accrue

Cette combinaison de nouveaux systèmes de nettoyage et de réservoirs permet à Allweier non seulement d'atteindre, mais aussi, de surpasser les normes techniques de propreté de toutes les pièces de manière fiable. «Nous effectuons des analyses périodiques en laboratoire, ce qui a montré que nous obtenons un meilleur résultat de nettoyage. Contrairement à notre ligne de nettoyage continue précédente, le système ne nécessite pas d'air comprimé pour le séchage. En outre, le processus de nettoyage est si efficace maintenant que les pièces réalisées en trois équipes peuvent être nettoyées en deux équipes environ. Il va sans dire que nous travaillons plus efficacement aussi », conclut Thomas Schmidt.

Auteur : Doris Schulz

Rainer Straub

Téléphone : +49 (0) 711 7006-0
E-mail : rainer.straub(at)ecoclean-group.net

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