L’arrondi, un procédé primordial pour des pièces de qualité - nouvelle technologie à Kuipers

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En raison des exigences de qualité croissantes, arrondir, décalaminer et ébavurer sont des techniques sollicitées de plus en plus pour l’usinage des métaux. Pour ce faire, un fournisseur des métaux s’est engagé à investir dans une nouvelle technologie d’usinage.

Grâce à ses 330 employés et ses trois divisions, KUIPERS technologies GmbH de Meppen fabrique des pièces et des composants destinés, entre autres, pour les secteurs d’énergies renouvelables, de remorques, de construction mécanique et d’aménagement de magasins. En quatre générations, KUIPERS technologies GmbH est passée d’une entreprise purement artisanale à une entreprise de pointe pour l’usinage des métaux.
L’entreprise s’appuie sur des normes de qualité très élevées. Ainsi, la machinerie est adaptée en permanence aux exigences des marchés. KUIPERS technologies a donc investi dans le système SBM-XS 300 de LISSMAC,  conçu pour ébavurer et arrondir uniformément les pièces coupées par voie de poiçon ou laser en une seule opération.
La qualité d’adhérence de la peinture et la protection anti-corrosion sont des points forts recherchés par les clients et les vernisseurs de surface. En conséquence, investir dans une solution adaptée s’est avéré indispensable. Le Directeur Général, Michael Kuipers, est en service depuis 15 ans au sein de l’entreprise. Il explique le nœud du problème : « au début, nous avons cru qu’une machine universelle et qu’un procédé d’usinage par voie humide était la solution primordiale pour le traitement des métaux. Nous avons utilisés un tel système depuis plusieurs années, mais les résultats n’étaient pas satisfaisants. Ce fut ainsi le début de recherche d’une machine qui répondrait optimalement à nos exigences. » Des problèmes de corrosion surgissaient généralement lors de l’usinage des pièces d’acier. Les pièces étaient empreintes de résidus liquides. Et selon KUIPERS, une machine à usiner par voie humide requiert beaucoup d’efforts de maintenance. En outre, la nouvelle machine à ébavurer devrait permettre d'accélérer le temps d’alimentation en articles, de sorte que les commandes des clients puissent également être traitées à temps. Alors que l’ancienne machine sert maintenant à l’usinage des pièces d’aluminium et d’acier inoxydable, KUIPERS peut, d’ores et déjà, ébavurer ou arrondir simultanément deux bords, grâce au nouveau système de LISSMAC. Cet nouvel investissement a permis d’améliorer et de réviser les processus de traitement des différents matériaux à usiner. En outre, cela garantit une meilleure gestion des processus logistiques.

Travail en temps masqué grâce à l’automatisation

La LISSMAC SBM-XS 300 est une machine compacte qui fonctionne en simultané, si nécessaire. Pour les petites pièces, elle garantit une alimentation rapide et une grande flexibilité pour l’usinage. Ce modèle standard peut fonctionner de façon indépendante.  Cependant, comme les pièces de KUIPERS devraient toujours être traitées en temps masqué, l'automatisation a été intégrée. Selon Michael Kuipers, « l’usinage des pièces en temps masqué ne saurait être garanti par des machines avec un temps de production assez court. Toutefois, un employé même hautement qualifié ne saurait facilement mettre des pièces sur la bande toutes les 10 secondes. Alors, la machine devrait être automatisée afin d’arrimer la séquence aux processus d’usinage. »
Deux membres du projet Roboter (automatisation) - mis en place par KUIPERS il y a environ trois ans - qui coopèrent avec l’université d’Osnabrück, ont travaillé sur ledit projet pendant environ deux ans. Le résultat est le suivant : La robotisation permet de reconnaître automatiquement les pièces à usiner, les retirer de la palette et les placer sur le convoyeur d'alimentation Après usinage grâce à la machine SBM-XS 300 de LISSMAC, le robot récupère les pièces finies sur convoyeur de sortie et les palettise à nouveau. En même temps, le robot alimente le convoyeur d’alimentation de nouvelles pièces. S'il n'y a plus de composants à usiner, le robot passe en mode dépalettisation et emballe les nouvelles pièces finies. KUIPERS affirme rétrospectivement que : « la conception et l’implémentation du système de robotisation ont été l'un des principaux majeurs, car la durée du cycle varie deux à trois fois pendant le processus d’usinage ».
Grâce à cette technique, la machine peut désormais fonctionner en continu en trois cycles. Et si nécessaire, elle peut aussi fonctionner de manière autonome.
Le processus est également très adapté à l'opérateur de la machine, car l'automatisation lui évite de nombreux réglages qui, le cas contraire, seraient indispensables. La commande peut donc être prise en charge de façon rapide et de fiable par n'importe quel opérateur.

Facteur pour une bonne adhérence de la peinture

Un problème technique que le nouveau système LISSMAC devait résoudre est l'adhérence de la peinture sur les pièces à revêtir. La disposition d'arêtes de coupe avait pour conséquence que les bords bruts n’étaient pas suffisamment revêtus de peinture. Cela pourrait compromettre en particulier l’adhérence du revêtement anti-corrosion. Une arête de coupe, exempte d’oxyde et de bavure, est ce que recherche activement les vernisseurs. Pour les lasers à oxygène, le gaz de coupe provoque la formation d'une couche d'oxyde sur l'arête de coupe. Les vernisseurs ne sont pas convaincus de l’élimination complète de la couche d’oxyde pendant le processus du pré-traitement.  Pour résoudre pallier cette situation, les vernisseurs utilisent de l’azote pour les travaux de coupe. Cela entraîne la formation de (micro-) bavures sur les pièces. La ténacité de cette bavure dépend de l’épaisseur du matériau. Cependant, iI est certain que les bords d'une coupe effectuée au laser sont très nets. Pour un meilleur revêtement ou une meilleure adhérence de la peinture, KUIPERS a misé sur la technique d’arrondi.
Wilhelm Kuipers a intégré l'entreprise métallurgique de son père il y a 40 ans, a fondé, il y a 30 ans, sa propre entreprise d’usinage des métaux où il a officié comme Directeur Général pendant 27 ans, jusqu'à ce qu’il passe la gestion, depuis 3 ans, à son fils Michael Kuipers, âgé de 40 ans. Aujourd’hui, il est consultant auprès de l’entreprise et a résumé la situation en ces termes : « nos procédés doivent correspondre à nos exigences accrues en matière de traitement de surfaces. Ils s’articulent autour d’une protection anti-corrosion, de prévention contre les blessures, surtout de l’optique. »

Rentabilité et qualité assurées pour les clients

Karsten Hanenkamp travaille dans l'entreprise depuis 10 ans. « En sa qualité de Directeur de production, il est responsable de tous les départements de production et maîtrise toutes les exigences de l’entreprise, en matière de nouvelles technologies. Pour lui, la machine doit être utilisée pour assurer des processus de production économiques et fiables et, en fin de compte, travailler efficacement. »
Tel que le souligne Wilhelm Kuipers : « bien sûr, l'accent est mis sur la rentabilité. Toutefois, la robotisation devra permettre d’ouvrir de nouvelles perspectives et d’assurer une production optimale au niveau du siège social. Grâce à la nouvelle machine SBM-XS 300 de LISSMAC, cette semble avoir été adressée avec succès. Selon Michael Kuipers, cette technologie a fait ses preuves avec tous les composants que constituent la machine. En outre, après l’usinage avec le système LISSMAC, l'entreprise peut appliquer n'importe quel revêtement de surface sur différentes épaisseurs, par voie d’immersion cathodique, de revêtement par poudre, de galvanisation ou via un procédé humide. De l’avis de Michael Kuipers, « l’arrondissement des bords a permis d’adresser intégralement la question d’adhérence de la peinture. En raison de l'arrondi de l’arête de coupe, le revêtement tient mieux sur les composants. En outre, certains de nos clients attachent une grande importance à la durabilité des composants. »
L’on constate que : l'arrondi est un procédé d’usinage supplémentaire et un investissement sûr pour une qualité définie. L’effet tactile, y compris la qualité des pièces arrondies, est nettement meilleur. En conséquence, les clients de KUIPERS commandent davantage des pièces arrondies pour certaines applications.

Un partenaire fiable avec des valeurs stables

 LISSMAC et KUIPERS technologies collaborent sur le projet depuis plusieurs années. Par exemple, ils ont collaboré étroitement sur plusieurs thématiquesliées aux travaux d’usinage des métaux dans le cadre de l’association VdLB (association des utilisateurs de lasers industriels). Comme la machine LISSMAC était initialement commandée manuellement, l'idée d'automatisation a été développée conjointement. Ce projet a ensuite pris corps en l’espace d’un an. Il s’agissait d’une étroite collaboration. Dirk Schürstedt, Directeur commercial de la division Metal Processing chez LISSMAC Maschinenbau GmbH explique que les interfaces ont été développés par LISSMAC, tandis que KUIPERS technologies s’est entièrement appesanti sur la robotisation.
Tout comme le fabricant de machines LISSMAC, KUIPERS technologies s’appuie sur des valeurs communément partagées. La chaîne de processus commence toujours par de bons conseils. Nous accompagnons chacune de nos missions de bons conseils. Cela doit demeurer ainsi à l’avenir.» Pour Michael Kuipers, les objectifs futurs sont : À l'avenir, l'accent sera mis sur la qualité des pièces et le développement d’un produit unique.  Et bien évidemment, le projet de digitalisation et de l’interconnexion des machines est déjà en gestation chez KUIPERS».

Auteur : Annedore Bose-Munde, journaliste spécialisée dans la revue technique et économique
Images : KUIPERS technologies GmbH




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