Technologie de phase dense et précision du robot

Anodisation, revêtement par immersion cathodique ou revêtement en poudre, depuis sa création en 2006, WELCO GmbH& Co. KG en Allemagne s'est entièrement consacré à "la finition de surface de qualité design". Des constructeurs allemands d'automobiles et de motos bien connus comptent parmi ses clients satisfaits.

Les exigences de ces clients sont élevées, non seulement en termes de qualité et d'apparence de la surface finie, mais également en ce qui concerne les "facteurs souples" tels que les performances de livraison, la fiabilité, la flexibilité et l'économie. "Nous sommes bien plus qu'un établi étendu pour nos clients", c'est ainsi que le directeur général de WELCO, Richard Nuber, décrit la relation avec ses clients.

"Nous sommes régulièrement impliqués dans la planification de la production à un stade précoce, développons des solutions individuelles et les mettons ensuite en œuvre. L'accent n'est pas tant mis sur des innovations révolutionnaires, mais plutôt sur des étapes d'optimisation ciblées tout au long de la chaîne de processus, qui se traduisent par des améliorations à la fois techniques et économiques des composants et de leurs méthodes de fabrication. »

Le succès de ces efforts peut alors également être vérifié dans la propre usine de l'entreprise. Le fournisseur polyvalent est certifié QM selon la classe de performance européenne la plus élevée ISO/TS 16949:2016 et propose des tests mécaniques, chimiques et de changement climatique, qui sont importants pour les véhicules internationaux Automobile.

Pour le revêtement en poudre, WELCO s'est appuyé sur le travail manuel et la technologie Venturi jusqu'en 2015. "Pour obtenir une qualité de revêtement décente, c'était élevé dans tous les aspects", se souvient M. Nuber. "Nous avons pulvérisé à perte et avons eu besoin de deux minutes ou plus pour revêtir des pièces complexes. Environ 13 % des pièces devaient encore faire l'objet d'une retouche. » Même après cela, les épaisseurs de film ont beaucoup fluctué d'une coucheuse à l'autre. Il y avait des coûts élevés pour la maintenance du système, les pièces d'usure, les réparations et temps d'arrêt.

"C'était Transparent que seul un processus de revêtement en poudre automatisé pouvait optimiser la qualité et réduire l'effort à un niveau acceptable. Trois objectifs étaient importants pour nous : Une haute qualité de revêtement en poudre, la gestion automatique des pièces d'usure et de rechange et l'efficacité économique", poursuit M. Nuber. Après des recherches, M. Nuber a pris connaissance de la technologie à phase dense de Nordson. Afin de Test cette technologie pour sa propre application, l'équipe WELCO a accepté avec plaisir l'offre du pionnier de la phase dense Nordson d'effectuer les premiers tests dans leur laboratoire Test à Erkrath.

"Nous avons testé nos pièces avec les pistolets de poudrage manuels Encore® HD et l'application elle-même nous a immédiatement convaincus qu'il s'agissait d'un processus qui pouvait être contrôlé complètement et en toute sécurité avec pratiquement aucune surpulvérisation à une profondeur de pénétration élevée de la poudre. Cependant, les réciprocateurs conventionnels n'étaient pas assez Flexible pour nos pièces complexes. Pour un haut degré d'automatisation, nous avons dû penser à des robots. .

Dans le même temps, aucune autre industrie n'impose des exigences aussi élevées à l'apparence et au toucher des surfaces que les constructeurs d'automobiles et de motos. Les pièces en tôle et en plastique visuellement attrayantes de ceux-ci cachent des formes complexes. Depuis 2016, après de nombreuses années de poudrage manuel, le finisseur de surface WELCO, Allemagne, mise sur la combinaison innovante du revêtement robotisé avec la technologie à phase dense.

"C'était aussi une nouvelle tâche passionnante pour nous", déclare Jörg Zimmerhackel, chef de projet de l'usine WELCO (directeur général de CS Oberflächentechnik et représentant de Nordson dans le sud de l'Allemagne). "Nous nous sommes mis d'accord pour développer une solution entièrement individuelle pour WELCO et nous avons obtenu le contrat. » Même la configuration de la cabine de changement de couleur rapide ColorMax® s'est avérée être une tâche difficile. "La surface disponible pour le stand n'était que de 20 m².

Il devait y avoir suffisamment d'espace pour les deux robots et leurs mouvements. La hauteur de 2,50 m sans sous-structure ne devait pas être dépassée", comme le décrit M. Zimmerhackel sur les défis de la phase de planification et de Bâtiment. "De plus, d'autres ouvertures dans la cabine ont dû être prévues pour l'accessibilité des robots. Il était donc difficile de créer un flux d'air doux et uniforme dans la cabine, mais nous avons réussi à trouver une solution."

La cabine a été conçue selon le Caractéristiques du client et les dimensions ont été transmises au fabricant de robots, qui a simulé de manière approfondie la mobilité des deux robots 7 axes compacts et décalés. Ce n'est qu'après que le Bâtiment de la cabine de poudrage a commencé. "Les cabines ColorMax qui sont modifiées de cette manière pour répondre aux exigences spécifiques des clients reçoivent le suffixe "E" pour Engineered", explique M. Zimmerhackel. "Celui-ci est conçu pour des pièces jusqu'à 1200 x 600 x 600 mm et est équipé des composants standards de la cabine ColorMax3".

Le sol et les côtés de la cabine étaient constitués de panneaux enduits de poudre, et la légère surpulvérisation au sol est directement éliminée par le système AirWash. Chacun des deux robots est équipé d'un pistolet automatique Encore HD pour l'application de la poudre elle-même. Les robots sont programmés rapidement et facilement dans un processus point à point.

Depuis près de quatre ans maintenant, le système entièrement automatique enduit des composants en aluminium, en acier et en magnésium avec une grande précision et fiabilité en trois équipes chez WELCO. "L'interaction de la technologie robotique et de la technologie à phase dense a fait ses preuves avec un contrôle de processus à 100 %." "L'amélioration de la qualité attendue a été atteinte dans tous les aspects."

Le spécialiste du revêtement attribue cela à la couverture de poudre uniforme et constante sur les pièces de forme irrégulière. Ceci est réalisé par le nuage de poudre souple qui émerge du pistolet à poudre à faible vitesse et à courte distance. Moins de surpulvérisation produit une profondeur de pénétration élevée de la poudre, ce qui est exactement la façon dont Nordson a conçu sa technologie à phase dense avec des pompes HDLV dans le système Encore HD pulvérisation .

"En fait, l'application extrêmement précise de la technologie à phase dense est encore améliorée par les robots contrôlables avec précision et avec une répétabilité maximale. La base pour cela est la large gamme des données enregistrées à la fois par le système de revêtement et les robots, qui sont stockées dans les recettes. Cela rend l'ensemble du processus de production à la fois très fiable et Flexible et il en résulte des revêtements uniformes et des avantages de qualité visibles", a ajouté M. Zimmerhackel.

L'efficacité et l'efficience du processus de revêtement ont également augmenté de manière significative et peuvent être exprimées en chiffres concrets : "Au lieu de plus de deux minutes avec l'ancienne technologie, nous enduisons désormais nos pièces en environ une minute en moyenne. Dans le même temps, le taux de reprise est tombé à 5 %. Nous économisons environ 25 à 35 % de la poudre grâce à une valorisation constante, avec une consommation d'environ 40 tonnes par an, soit environ 10 tonnes", poursuit Richard Nuber.

"Cela nous a permis de doubler notre production et d'augmenter significativement nos ventes !" Le temps nécessaire pour un changement de couleur s'est stabilisé à bien moins de 15 minutes. Étant donné que le processus complexe de changement de couleur est désormais largement automatisé, un opérateur peut être économisé par équipe. "Mais notre objectif n'a jamais été de rationaliser les emplois avec la nouvelle technologie.

Nous avons conseillé nos travailleurs très tôt dans la phase de planification et les avons impliqués dans le processus de changement. Cela a poussé les travailleurs à être très motivés et à se concentrer sur leurs nouvelles tâches", explique Nuber. En conclusion, Richard Nuber mentionne avec un sourire : "En plus des économies de coûts et du contrôle absolu du processus, la technologie à phase dense de Nordson, avec sa qualité de revêtement très uniforme, me procure un grand plaisir dès le départ.

Récemment, j'ai reçu une autre demande d'échantillon de revêtement d'un groupe Automobile très connu et de haute qualité. Je ne pouvais tout simplement pas m'en empêcher. J'avais hâte de recouvrir moi-même cet échantillon avec notre système manuel Nordson Encore® HD et de pouvoir présenter un résultat excellent et très cohérent au client, qui était également très enthousiaste quant à la qualité".