Démonstration de la production d'un joint axial automobile complexe de forme libre sur l'exposition LSR de Sumitomo (SHI) Demag, le joint est conçu pour être moulé à l'aide d'une " porte directe " sans fermeture du matériau. Henrik Langwald, directeur du département Automotive & Electronics, décrit les défis que pose le traitement d'un composant de haute technicité comme celui-ci : "La lèvre d'étanchéité doit être complètement prononcée pour offrir une fonctionnalité complète. Nous établissons une nouvelle référence en moulant de manière répétée les tolérances les plus étroites dans 16 cavités, sans bavure et sans conversion", résume-t-il succinctement.
Fabriqué à l'aide d'un outil Nexus à deux plaques, un dispositif de retenue maintient le joint d'étanchéité stable du côté de l'éjecteur. Le nouveau robot cartésien SAM-C "handle & place" développé en interne par Sumitomo (SHI) Demag enlève et stocke ensuite la pièce. Cela implique de travailler avec un système de fermeture d'aiguille à canaux froids et une injection directe. Le concept d'outillage comprend des inserts interchangeables, ce qui garantit une flexibilité maximale du produit. Grâce à la haute précision du traitement, la stabilité est maintenue afin d'assurer une étanchéité optimale, essentielle à la sécurité automobile.
Efficacité et stabilité de traitement alignées
Le système de dosage ServoMix Z200 de Nexus est un élément important de cette solution de production innovante. "Le système n'est pas supporté et le cylindre peut être changé rapidement et en toute sécurité en moins de cinq minutes à partir d'un angle allant jusqu'à 104 degrés", rapporte M. Langwald. Cela permet un accès facile et plus rapide pour le nettoyage et la maintenance, et contribue à éliminer les erreurs humaines.
En outre, le système de dosage de nouvelle génération est doté de nombreuses interfaces, dont le contrôle des couleurs TrueFlow Nano, qui garantit un dosage précis des additifs colorés, ainsi qu'une fonction d'étalonnage. Les flux de matières sont mesurés en microlitres pour les principaux composants, les additifs étant mesurés en nanolitres.
Prêt pour l'OPC-UA, le débitmètre est conçu avec un corps de pompe à changement rapide et des cellules de mesure situées directement sur le corps de la pompe. "Aucun raccord de tuyau supplémentaire n'est nécessaire", note l'expert en soulignant l'intérêt de cette conception pour le secteur médical. Un autre avantage de cette conception est le nettoyage plus rapide de la vis de moulage par injection. En outre, tous les nouveaux dispositifs de dosage sont désormais dotés de la toute nouvelle interface OPC-UA, qui relie directement les données de mesure du dosage aux données de traitement de l'IntElect 130/520-450, garantissant ainsi un processus de production entièrement traçable et stable. "Le système de chronométrage ou d'équilibrage dans le moule peut être reflété par la machine de moulage par injection via VNC", ajoute M. Langwald.
Par rapport aux systèmes hydrauliques, les nouveaux modèles ServoMix affichent une faible consommation d'énergie. Ils fonctionnent de manière plus durable et il y a beaucoup moins de déchets et de consommation de matériaux. En régulant le débit en fonction des besoins réels, les utilisateurs peuvent économiser jusqu'à 70 % d'énergie. La perte de matière due aux quantités résiduelles dans le tonneau est inférieure à 0,3 %. "Dans l'ensemble, les systèmes sont plus respectueux de l'environnement", déclare M. Langwald, faisant référence à la mission de l'entreprise "Act ! Sustainably", qui sous-tend les efforts de Sumitomo (SHI) Demag et les innovations futures en matière de machines et d'équipements.
IntElect offre la combinaison la plus durable
L'équipement Nexus complète idéalement l'IntElect 130/520-450, extrêmement économique, qui est spécialement configuré pour le traitement des LSR. Orienté vers une dynamique de pointe, le système d'entraînement de l'IntElect développé en interne, combiné aux convertisseurs de fréquence et à l'ensemble du contrôle des servomoteurs, en fait l'une des machines de moulage par injection les plus efficaces du marché.
"Par rapport aux systèmes tout-électriques conventionnels, l'IntElect nécessite jusqu'à 20 pour cent d'énergie en moins", déclare Langwald. Une disponibilité accrue d'environ 2 %, combinée à des mouvements dynamiques, précis et parallèles, permet d'augmenter la production de 10 %. En outre, la précision et la répétabilité du traitement permettent d'éviter les défauts et les pièces rejetées. "Cela permet d'augmenter considérablement la production tout en réduisant les coûts", ajoute M. Langwald.
Selon le directeur des secteurs de l'automobile et de l'électronique, le temps de cycle d'application des joints axiaux de l'exposition se situe entre 30 et 35 secondes en utilisant la force de serrage maximale pour les joints à parois épaisses. La conception rigide du plateau d'outils de l'IntElect assure un soutien optimal des outils et une répartition plus équilibrée de la pression par le biais de la force de serrage. D'autres caractéristiques sont le mouvement hautement dynamique de tous les axes et la plus grande précision sur les axes d'injection et de fermeture pour favoriser la ventilation. La programmation adaptable des séquences permet de répondre aux exigences flexibles de traitement des machines. En outre, l'unité IntElect LSR est équipée d'un contrôle de processus étendu, y compris la surveillance de la pression d'alimentation et le temps de mise sous vide.
Ajoutant des capacités de contrôle, de surveillance et d'intégration de l'Industrie 4.0, l'interface OPC-UA de l'IntElect inclut également la nouvelle norme 40082-3 de l'Euromap pour les systèmes de dosage LSR, introduite le 1er juin 2021. "Naturellement, les systèmes Nexus ServoMix sont également intégrés, ce qui permet à la machine de moulage et au système de mélange et de dosage de communiquer de manière transparente via une seule plateforme", explique Langwald. Il fait également référence à la solution logicielle basée sur le web "myConnect", développée en interne par l'équipe de Sumitomo (SHI) Demag. Cette plate-forme centrale donne aux clients un accès direct à une large gamme de services d'assistance entièrement en réseau, ce qui les aide à mieux gérer les inefficacités de production, à réduire les coûts et le coût total de possession, à dépanner les erreurs et à minimiser les temps d'arrêt.
Pour l'application du joint d'exposition, un caoutchouc de silicone - Elastosil LR3003/50 de Wacker Chemie AG, Munich - a été choisi. Avec une plage de températures allant de -55°C à +210°C et une dureté Shore A de 50, il est idéal pour la fabrication du joint de forme libre. M. Langwald explique les raisons de ce choix : "Outre l'industrie automobile, les joints de forme libre sont également utilisés pour les composants électroniques dans les biens de consommation et les produits électroniques. Les caoutchoucs de silicone résistent à la chaleur, conservent leur souplesse au froid et ne devraient pas vieillir lorsqu'ils sont exposés aux UV et à l'air, etc. Ils sont faciles à traiter et ont de bonnes propriétés mécaniques qui restent stables sur une large plage de températures. En outre, ils sont insipides et biologiquement inertes."
Le nouveau robot SAM-C est idéal pour le moulage des LSR de haute qualité
La première série de robots SAM-C (Sumitomo Demag. Automation. Machine - Cartesian) de Sumitomo (SHI) Demag, développée en interne et portant sa propre marque, est un autre point fort intégré à la vitrine de l'exposition sur les LSR automobiles. Conçue spécifiquement pour les machines de moulage par injection dont la force de fermeture est comprise entre 50 et 500 tonnes, et pour les applications standard avec des temps de cycle de 10 secondes et plus, l'exposition LSR démontre l'importance de l'utilisation de la robotique pour éliminer la contamination des composants et la détérioration du produit qui en découle. En l'occurrence, il s'agit de la fonction d'étanchéité.
"Avec SAM-C, nous avons réussi à concevoir la plus petite cellule de production automatisée de moulage par injection comprenant un robot et une technologie de manutention", note Jürgen Schulze, directeur de l'automatisation, décrivant la solution "handle&place".
M. Schulze souligne les autres avantages de ce lancement passionnant de l'automatisation en interne : "Nous offrons une grande disponibilité des systèmes avec un minimum de réparations et de maintenance, grâce à la technologie des servomoteurs de Sumitomo (SHI) Demag et à la technologie d'entraînement et de guidage qui nécessite peu d'entretien. Grâce à la technologie du vide correspondante, les systèmes permettent également de réaliser d'importantes économies d'énergie.
Les clients bénéficient d'une technologie de processus et de système provenant d'un fournisseur unique, complète avec l'intégration de la commande matérielle et logicielle de la technologie robotique dans l'unité de moulage par injection et la mécanique robotique optimisée pour la production, entièrement adaptée aux machines Sumitomo (SHI) Demag. "Les principaux avantages sont un rapport qualité-prix attrayant, l'automatisation complète du moulage par injection et la conformité au marquage CE", explique M. Schulze.
Le système de communication IO-Link permet de connecter des capteurs et des actionneurs intelligents au système d'automatisation. Cela signifie que la série SAM répond pleinement aux futures exigences de l'industrie 4.0 et de la fabrication intelligente.