I N F O R M A T I O N S
REVUE DU SALON INTERNATIONAL DES MICROTECHNIQUES
Salon 2014
23-26 sept - Besançon
www.micronora.com
MAI 2014 - N°134
Dossier
Les prouesses de la
micro-mécatronique
Tendances
Moteurs linéaires
> page 5
Focus entreprise
GF Machining Solutions
> page 17
Innovations
Fabrication de microcomposants
> page 19
Entretien
André Montaud,
directeur du Thésame
> page 37
La qualité totale est notre véritable culture d’entreprise
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ÉDITORIAL
Micronora 2014,
fête de l’innovation
En couverture :
Merveille mécatronique,
le cœur artificiel
conçu par la société Carmat
pèse 900 grammes et est doté
de plusieurs capteurs reliés
à des logiciels qui règlent
son fonctionnement en fonction
de l’activité du patient.
Source : Carmat
À la différence d’autres domaines, fortement ébranlés par
la crise, l’industrie des microtechniques n’a pas été touchée
par cette tourmente. Le dynamisme de notre salon, qui
affiche complet 7 mois avant son ouverture, le prouve. La
majorité des exposants, 80 % pour être précis, sont des
fidèles à ce rendez-vous incontournable qui leur donne
l’occasion de promouvoir des innovations hors normes.
La notoriété du salon, un lieu quasi unique au monde de
rencontre entre l’offre et la demande dans ce domaine,
attire de plus en plus d’entreprises. Le développement et
la recherche de solutions originales est pour tous, dans un
monde économique globalisé et fortement concurrentiel, la
clé du succès. C’est surtout le principal moteur de l’emploi.
À ce titre, les industries microtechniques n’ont pas attendu
le pacte de responsabilité, pour embaucher. Un pacte utile,
soit dit en passant, au renforcement de la compétitivité
des entreprises françaises. Férues d’innovations, les industries microtechniques redoublent
d’efforts pour proposer des produits qui n’existaient pas il y a quelques années ; ou pour
perfectionner continuellement ceux qui ont déjà fait leurs preuves. Une démarche qui ouvre
l’accès à de nouveaux marchés, en France et à l’étranger. Consacré à la micro-mécatronique,
le Zoom du futur salon Micronora illustre à merveille cette voie royale. Nous en reprenons
quelques exemples dans le dossier de ce numéro. Comme le cœur artificiel qui n’aurait jamais
pu voir le jour sans la miniaturisation extrême de ses composants. Ou le drone, un concentré de
microtechniques, qui arrive sur le marché. Médicale, aéronautique, biens de consommation,
automobile… toutes ces industries se nourrissent, technologiquement parlant, les unes des
autres. En gardant toutefois un point commun : le besoin incompressible de trouver des
composants de plus en plus miniaturisées pour leurs produits dont la sophistication ne cesse
de s’accentuer. La micro-mécatronique répond à cet objectif en y intégrant une forte dose
d’intelligence. Miniaturisation, intelligence technologique… Micronora s’inscrit dans une
longue histoire, qui a débuté avec la précision des composants nécessaires à l’horlogerie.
Héritières de ce savoir-faire exceptionnel, les entreprises franc-comtoises, à l’origine de la
création du salon en 1969, ont été rejointes depuis par des entreprises d’autres régions
de France et de l’étranger. En 2014 la répartition des exposants parle d’elle-même : 36 %
nationaux, 34 % étrangers, 30 % régionaux.
ON EN PARLE
Les micro-news de l’industrie
2
TENDANCES5
Les moteurs linéaires
DOSSIER8
Les prouesses
de la micro-mécatronique
APPLICATIONS13
La vie des sous-traitants
Médical
Horloger
FOCUS ENTREPRISE
GF Machining Solutions
17
INNOVATIONS19
Fabrication de microcomposants
L’AVIS DU SPÉCIALISTE
21
Les usures des outils de coupe
PRODUITS & SERVICES
23
L’ENTRETIEN DE MICRONORA37
André Montaud,
directeur du Thésame
Je vous invite tous à cette rencontre technologique passionnante, à Micronora 2014,
le salon international des microtechniques et de la précision qui aura lieu à Besançon
du 23 au 26 septembre !
Thierry Bisiaux, Président
Revue du Salon International des Microtechniques — Administration : MICRONORA — CS 62125 - 25052 BESANÇON CEDEX — Tél. : +33 (0)3 81 52 17 35 — Fax +33 (0)3 81 41 30 89
www.micronora.com — E-mail : [email protected] — 3 numéros / an - Tirage 15 000 exemplaires — Directeur de la publication : Thierry BISIAUX — Date de dépôt : Mai 2014
Rédacteur en chef : Mirel SCHERER — Conception et réalisation : Cactus/Besançon — Impression : Imprimerie de Champagne/Langres
Nous déclinons toute responsabilité pour les erreurs involontaires qui auraient pu se glisser dans le présent document, malgré tous les soins apportés à son exécution. (Jurisprudence Cour d’Appel de Toulouse 1887, de Paris 19.10.1901).
Tous droits de reproduction interdits.
Mic ronora informations N°134 - M ai 2 0 1 4 -
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ON EN PARLE…
LES MICRO-NEWS DE L'INDUSTRIE
Temis Sciences,
un projet ambitieux
Dédié à l’Institut Femto-St, laboratoire de recherche en
sciences pour l’ingénieur, Temis Sciences sera le plus
grand équipement de recherche publique de FrancheComté. Première étape de ces travaux d’envergure,
l’extension de la salle blanche du bâtiment existant
de Temis Innovation / Maison des Microtechniques à
Besançon, a été inaugurée fin 2013. Avec les 850 m²
qui ont été ajoutés, la salle blanche s’étend maintenant sur près de 1400 m². Dont 865 m² de locaux de
classe ISO 5 à 7. Elle dispose d’une pièce à atmosphère et empoussièrement contrôlés en légère surpression par rapport à l’extérieur permettant d’éviter La salle blanche de Temis Innovation.
des défauts sur les microcomposants réalisés. Les tra- Source : Femto-ST
vaux de construction du bâtiment Recherche, destiné
à accueillir l’Institut Femto-St, se poursuivent jusqu’à la fin du premier semestre 2014.
Rappelons que le projet Temis Sciences s’inscrit dans la volonté de la Région FrancheComté de conforter sa place de pôle européen de référence dans les secteurs innovants
des microtechniques et nanotechnologies. Réalisé depuis 2012 avec ses partenaires
(Etat, Union Européenne, Conseil général du Doubs et Communauté d’Agglomération du
Grand Besançon), il représente un investissement total de 33,8 millions d’Euros. ]
www.femto-st.fr
Évaluez les risques d’exposition
aux champs électromagnétiques
L’INERIS (Institut national de l’environnement industriel) publie en collaboration avec
l’INRS (Institut national de recherche et de sécurité) un guide d’évaluation des risques
qu’encourent les travailleurs exposés aux champs électromagnétiques. Téléchargeable
sur le site de l’INRS, ce guide aide les entreprises à analyser le problème et à trouver des
solutions de prévention quand c’est nécessaire. Une approche utile car un bon nombre
d’applications industrielles génèrent des champs électromagnétiques potentiellement
dangereux pour les opérateurs exposés. ]
www.inrs.fr
Plasturgie et composites
La Fédération de la plasturgie change d’appellation et devient la Fédération de la
plasturgie et des composites. "Nous voulons renforcer ainsi les liens avec tous les
métiers de la plasturgie", explique Jean Martin, délégué général de la Fédération.
L’organisation envisage la création d’un centre technique industriel pour la profession. "La plasturgie est l’une des seules filières à ne pas avoir un tel instrument capable
d’améliorer le processus d’innovation dans les entreprises", constate Florence Poivey,
Présidente de la Fédération. Un projet qui pourra aboutir en 2014… ]
www.laplasturgie.fr
2
- Mic ro n ora i n for m a t i on s N° 134 - Ma i 2014
Le chiffre
5,7 Md€
C’est le volume d’affaires global qu’a représenté en 2012 la mécatronique en France.
Ce domaine industriel emploie 28 200 personnes et réalise 62% de ce chiffre d’affaires à l’export. Le marché européen de
la mécatronique est estimé à 32 milliards
d’Euros en 2012. ] Source : Artema
Valoriser
les déchets
d’usinage
Artema (Syndicat des industriels de la
mécatronique) travaille avec le Centre
technique des industries mécaniques
(Cetim) pour évaluer et tester des
filières de valorisation des déchets
d’usinage des roulements. Le Cetim
a réalisé différents essais (filtration,
égouttage, pressage, essorage, etc.)
et la meilleure solution semble être le
compactage des déchets sous forme
de briquettes.
Presse de compactage mise au point
par SKF. Source : SKF
Des industriels, comme SKF par
exemple, ont investi dans des
équipements capables de valider
cette technologie. Reste à trouver un
débouché à ces briquettes dans des
aciéries ou des fonderies… ]
www.artema-france.org
www.cetim.fr
www.skf.com/fr
ALPhANOV participe aux projets
Lashare et Nano2Fun
Le centre technologique du pôle de compétitivité aquitain Route des lasers, qui a emménagé
en 2013 dans les locaux de l’Institut d’optique
d’Aquitaine, est partenaire de ces deux projets
européens importants. LASHARE vise le développement des connaissances sur les systèmes
laser industriels et leur utilisation tout au long
de la chaîne de valeur. Il rassemble 32 PME Séparateur de faisceau
européennes et six centres de recherche. Son pour la découpe laser CO2.
Source : ILT
principal objectif est de transformer les solutions laser développées dans les laboratoires
de recherche en produits industriels. Nano2Fun (Nanochemistry of molecular
materials for 2-photon functional applications) est un projet européen de type
ITN (Initial Training Network). Financé par la Commission européenne, ce dernier
rassemble 16 partenaires de dix pays et assurera la formation d’une nouvelle
génération de scientifiques, capables de développer les applications issues de
la microscopie à deux photons (2PM) et la photo-polymérisation à deux photons
(2PP). Ces applications concernent principalement la bio-imagerie, la biomédecine et les techniques de prototypage rapide, et présentent un fort potentiel économique. Nano2Fun a débuté le 1er septembre 2013 pour une durée de 4 ans. ]
www.lashare.eu
www.nano2fun.eu
www.alphanov.com/7-presse.html
Nanoparticules, nanotubes,
nanofibres…
L'Organisation internationale de normalisation (ISO) a développé la spécification
technique "ISO/TS 13830 :2013, Nanotechnologies — Lignes directrices pour l’étiquetage volontaire des produits contenant des nano-objets manufacturés" qui fournit
des lignes directrices sur le format et le contenu de l'étiquetage volontaire des produits contenant des nano-objets manufacturés. ]
www.iso.org/iso/fr/home/news_index/news_archive/news.htm ?refid=Ref1806
Arduino 100 % pratique
Le Grand Livre
D’Arduino,
par Erik Bartmann,
Editions Eyrolles,
490 p., 35 Euros
Cet ouvrage pédagogique fera découvrir le monde d'Arduino
aux nombreux passionnés d’électronique. Avec son petit
microcontrôleur performant et facilement programmable,
la plate-forme libre Arduino a révolutionné le mouvement
Do It Yourself (Faites-le vous-même). Se couplant aisément
avec d'autres composants (écrans LCD, capteurs, moteurs...),
elle est devenue aujourd'hui un élément indispensable
dans de nombreux dispositifs électroniques. Le livre propose
19 projets concrets, avec code source disponible en ligne. ]
www.eyrolles.com
Mecateamcluster
et ViaMéca
deviennent
partenaires
Acteurs complémentaires dans la filière
des engins mobiles, le cluster et le pôle
de compétitivité se rencontrent régulièrement sur les mêmes segments de marchés.
Un constat qui a donné naissance à cette
alliance qui doit leur apporter une meilleure visibilité et un positionnement plus
fort, notamment sur un marché ferroviaire
en pleine expansion. Les deux partenaires
ont identifié des zones de coopération
où les compétences métiers de Viaméca
pourraient se rejoindre avec l’expertise de
l’application et du marché ferroviaire de
Mecateamcluster. Le premier objectif de
cette coopération est d’échanger sur les
bonnes pratiques développées de part et
d’autre en matière de travail collaboratif et
d’animation de réseau. Le second objectif
poursuivi est de permettre l’accès de PMEPMI à des projets de recherche collaborative et d’innovation dans leurs métiers et
leurs applications, en se tenant régulièrement informés de leurs projets réciproques.
Une convention de partenariat a d’ores
et déjà été signée par les parties, entérinant une collaboration active pour les trois
années à venir. Avec des propositions d’actions pour 2014, parmi lesquelles répondre
à l’appel à projet FuI du 18 avril 2014 ou
tout autre projet collaboratif. Des réunions
de travail communes permettront d’identifier les synergies d’actions, en particulier
sur l’axe robotique pour la maintenance et
le démantèlement de matériel en milieu
hostile (notamment dans le nucléaire).
Rappelons que le pôle de compétitivité
Viaméca fédère les acteurs de la mécanique
du Massif central et de Rhône-Alpes autour
de projets de R&D, tandis que la plateforme
de services mutualisée Mecateamcluster
est positionnée sur la conception, la fabrication et la maintenance d’engins mobiles,
notamment pour la réalisation et la rénovation d’infrastructures ferroviaires. ]
www.viameca.fr
www.mecateamcluster.org
Mic ronora informations N°134 - M ai 2 0 1 4 -
3
TENDANCES ACTIONNEURS
Les petits moteurs linéaires s’imposent
Dans les applications qui impliquent
des mouvements courts et fréquents,
les moteurs linéaires tubulaires
s’avèrent beaucoup plus efficaces
que les cylindres pneumatiques.
La quête permanente de la réduction des coûts
de production pousse les fournisseurs d’équipements à imaginer de nouvelles solutions. De
plus en plus performants, les moteurs linéaires
concurrencent ainsi avec succès les dispositifs
classiques en assurant une réduction sensible
de la consommation électrique ainsi que des
émissions de CO2. Les moteurs linéaires tubulaires et les systèmes de commande développés par NTI et B & R illustrent cette tendance.
Une solution qui constitue une alternative efficace aux cylindres pneumatiques. Faciles à installer, les moteurs linéaires LinMot du fabricant
suisse NTI sont encore plus efficaces grâce aux
solutions de commande ACOPOS développées
par B & R. Ces dernières autorisent le stockage
de l’énergie de freinage et sa redistribution en
phase d’accélération. "Un des utilisateurs de
nos moteurs a calculé le gain apporté par une
telle solution par rapport à un système pneumatique", explique Ernst Blumer, responsable
des ventes chez NTI. "Il avait besoin de déplacer
un poids de 15 kg sur une distance de 400 mm
avec un cycle de 30 coups/min. L’utilisation d’un
moteur linéaire LinMot a permis une réduction
de plus de 90 % des coûts de production qui
sont passés de 3 000 à 100 Euros. Aussi impres-
Coûts après 24 mois
Cylindre pneumatique 7 540 €
Moteur linéaire
1 640 €
Coûts après 12 mois
Cylindre pneumatique 3 840 €
Moteur linéaire
1 540 €
Coûts après 5 mois
Cylindre pneumatique 1 480 €
Moteur linéaire
1 480 €
Début
Différence de coûts
5 900 €
Différence de coûts
2 300 €
5 mois
12 mois
24 mois
Comparaison des coûts d’utilisation des actionneurs pneumatiques et des moteurs linéaires
dans une application pick and place. Le retour sur l’investissement est de cinq mois seulement
dans le cas de moteurs linéaires. Source : B & R, NTI
sionnante, la réduction des émissions de CO2 a
dépassée toutes les attentes. Dans une production en trois équipes le système pneumatique
utilisé pour cette application émet 12 tonnes de
CO2 par an, soit l’équivalent d’un parcours de
100 000 km effectué par une voiture moderne de
taille moyenne. Le moteur linéaire a réduit cette
émission de 90 % également."
Une fiabilité à toute épreuve
Aux économies d’énergie s’ajoutent d’autres
avantages qu’offrent ces moteurs linéaires
tubulaires. Comme par exemple, la capacité
d’assurer plusieurs milliards de mouvements
avant de tomber en panne. Ce qui réduit drastiquement les coûts de maintenance
et améliore fortement la disponibilité de l’équipement. Ces moteurs
sont également très efficaces dans
le cas des installations qui doivent
fonctionner avec une grande fréquence de mouvement. Celui des
machines textiles par exemple, qui
doivent assurer 600 coups/minute
avec une précision de l’ordre de la
centaine de mm. Enfin, le système
peut intégrer différents capteurs
qui améliorent cette précision. La
mesure de position assure un positionnement sans contact avec une
Moteurs linéaires LinMot de NTI utilisés
précision meilleure que 0,05 mm.
dans une architecture de type hexapode. Source : NTI
D’autres capteurs fournissent des
informations concernant la température au
système de commande pour améliorer le diagnostic et le pilotage de l’installation.
Le système de commande ACOPOS fournit
par B & R permet une configuration facile.
Longueur de mouvements, vitesse, accélération et force… l’utilisateur peut jongler avec
les variables en toute souplesse. Les axes de
l’installation de production peuvent ainsi être
adaptés rapidement aux conditions d’utilisation, tels que la taille de la pièce à manipuler.
Ils peuvent également être synchronisés avec
d’autres axes dans une cinématique parallèle.
En dépit de ces avantages, les technologies pneumatiques et hydrauliques, que les
bureaux d’études maîtrisent mieux, continuent
à être préférées quand il s’agit d’assurer les
mouvements linéaires. "La raison de ce choix
est simple", explique Ernst Blumer de NTI. "Les
fabricants de machines ne regardent que le coût
initial de l’installation et ces solutions sont moins
chères que les moteurs électriques. Néanmoins,
la croissance permanente du prix de l’énergie
oblige les utilisateurs de ces machines à analyser le coût de l’installation sur tout son cycle
de vie. Ce qui donne gain de cause aux moteurs
linéaires. Dans le cas de l’installation de manutention que j’ai citée, le retour sur investissement
a été de cinq mois et l’utilisation des moteurs
linéaires a permis un gain de 6 000 Euros en
deux ans. Qui dit mieux ?" ]
www.br-automation.com
www.linmot.com
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RUBRIQUE SOUS-RUBRIQUE
interlocuteur
• un seularticle
Titre
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• 3 métiers complémentaires
• une solution globale clé en main
Titre article Titre article
Depuis 1964
Chapeau article Chapeau article
Un concept original d’industrialisation de vos pièces plastiques, de la
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conception de la pièce à la périphérie de votre machine automatique.
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Département
Microplast
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de pièces
ChapeauMicro
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matériaux polymères, surmoulage
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article.
Conception, réalisation
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nonsecti occata
mécaniques
quid et volor
reproreic
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orei-complexes
de grande précision
cipsamus ut quae omnis nonsequid miliquos
Ensembles
et sous-ensembles
micromécaniques
nonsedi beatem
faccae. Ehendae
aute coreperum velluptis doloribus dolorest fuga. Ut ad et
Haute horlogerie : outillages, composants
ratemqu atempor esequam reici atempor mo
in pe consedis et, temquid que sere venest, Légende de la photo Légende de la photo Légende de la photo Légende de la photo Légende de la
photo Légende de la photo Légende de la photo. Source : source de la photo
solorenia dolupta vollorest liberfero cus nessimi llorem ut ventur.
net audignis minulpa nonseque etur? Taquam, rest dita iur ad que nosam di doluptaes dolupCeci est un inter ceci est un
quo test optur soluptatur? Qui tota vel in cupta tam, idessin coreste plam reperfe ratemodis
quis dolorem ipsapis quo oditiorae venieni sit quamend ucipit ut ratur aborepeditia cone qui
inter ceci est un inter
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sit, quatio enia sim accupti oremquatur adi dereris ab ium pratia solorpo repudio rehent latur atem volessam, aut pa alit,
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rem. Ita verum restoreicid eaquid maxim quame vid es corro tiore restrum quatat aut parcimus.Totatem
centrifugeuses
il inciliquam in
nim quod quiscium esecusa
essum quam nos assit ant ventin rere nobita- rem fugia quia illest aut dolorep elitatatamet
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alvéolaires
conseque es qui
rem
core
necum
natus,
quis
et
quibus coratiores atest as sequam et quosam utatibus.Evelibu saperup tiatiuscient lati qui
élévateurs
es ea pos aut hita doluptae plibus doloremo et que sam si nonsedi re rerumquo voloriore cum volor aut is es molupta plit, eos auda
ommo dicto ea consequo expernam, que denti consecea.
simpor molorissin cusapedit, nitatquuntia non
coreiusamVibrateurs
volor at rempori
officiae simaior
plabori assimillitio odit faccae et rehenditalinéaires,
convoyeurs
Ceci
est
un
inter
ceci
est
un
aboraeperum
aut
velit
amusanimpor
molotus exerio exerum ressime numet, que dus si
à bande et à rouleaux, trémies
berundias eat.Otas cuptat. Anditessunt veligen
rib usapelis
offictur macaissons
qui aut quam
desunt,
stockage,
inter ceci est un inter
tibusam usanis doloraeprate esciis dolum quis
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6
RB 048 C
DOC 14
•
TENDANCES FABRICATION
La fabrication additive passe en production
La fabrication et la réparation des pièces métalliques à forte valeur ajoutée connaît un bouleversement technologique
sans précèdent.
Plusieurs équipements de fabrication additive dévoilés récemment par les constructeurs,
indiquent une tendance irréversible : le passage du prototypage à la production. Certains
utilisateurs ont ouvert la voie en passant à
l’acte depuis plusieurs années. C’est le cas bien
connu du sous-traitant aéronautique italien
Avio qui utilise plusieurs machines Arcam pour
fabriquer des pièces métalliques complexes.
Convaincus par cette évolution, les constructeurs proposent désormais des machines qui
fabriquent des pièces de plus en plus grandes
pour améliorer la productivité et la qualité des
pièces. La machine X Line 1000R de Concept
Laser utilise son procédé de fusion laser sélective LaserCusing pour fabriquer des pièces de
630 x 400 x 500 mm. Plusieurs en sont déjà en
production, chez Daimler ou en France, chez
PolyShape. "Un de ses principaux atouts c’est
la possibilité de fabriquer des structures mécaniques complexes, deux à trois plus légères que
celles classiques", explique Stéphane Abed,
responsable de cette start-up créée en 2007.
Un inconditionnel de la fabrication : PolyShape
annonçait en novembre 2013 l’achat de la Q20,
la nouvelle machine d’Arcam. Plus grande que
les modèles précédents, elle dispose d’un système de vision intégré qui contrôle la qualité
de la fabrication.
Les premiers systèmes
automatisés
Autre concept qui a le vent en poupe : les
machines hybrides qui allient fabrication additive et fraisage à grande vitesse. Le constructeur japonais Matsuura a été le pionnier avec
la Lumex Avance-25 commercialisée depuis
2011 et qui dispose d'une broche de fraisage à grande vitesse et d'un laser fibre de
fusion sélective de poudre métallique. Le
centre de recherches technologiques anglais
Manufacturing Technology Centre (MTC) a présenté à l'EMO 2013 un équipement développé
en collaboration avec Hybrid Manufacturing
Technologies Ltd, Delcam Plc et Hamuel
Reichenbacher GmbH. Il combine les procédés de cladding laser (déposition de poudre
métallique fondue),
de fraisage et de
contrôle. Enfin, DMG
présentait à Euromold
2013 une machine
hybride prototype.
Basée sur la Lasertec
65 et dotée d'un laser
de 2kW, sera visible en
septembre prochain à
l'IMTS 2014 et à AMB
2014.
L’avancée la plus significative est cependant,
l’apparition de premières solutions de
production automatisée dévoilées par EOS
et SLM à Euromold
2013. Baptisée Eosint
M 400, la solution
d’EOS est une plateLa machine de fabrication additive métallique par faisceau d’électrons
Q20 d’Arcam. Source : Arcam
forme modulaire.
Capable de fabriquer
sous atmosphère contrôlée et en série des pièces dont
le volume est de 400 cm3, l’installation comporte la machine
et le système d’alimentation de
poudre. Un dispositif de déchargement de pièces et de la
poudre résiduelle s’y ajoutera
cette année. L’installation fonctionne avec une seule source
laser de 1 kW mais l’année
prochaine elle disposera de
quatre lasers, ce qui dopera
la productivité. Destinée aux
applications automobiles et
aéronautiques, l’installation
produit des pièces en alliage
d’aluminium (AlSi10Mg) et en
alliage de nickel (IN718) mis
au point par EOS. De nouveaux matériaux, comme le
titane ou l’acier d’outillage,
sont en préparation.
SLM dévoilait lui aussi, à
Euromold 2013 une installation qui combine une
machine de fusion
métallique SLM 500
avec un dispositif de
chargement de poudre
Lame de turbine
PSA 500. L’installation
aéronautique
fabriquée
peut être équipée au
en alliage de titane
choix, de deux lasers
par Avio S.p.A. avec
fibre de 1 kW ou deux la machine d’Arcam.
Source : Avio
de 400 W. Ou encore
de quatre sources de
400 W en fonction de la productivité visée. ]
www.matsuura.co.jp/english/contents/
products/lumex.html
www.the-mtc.org
www.moriseiki.fr
www.eos.info
www.slm-solutions.com
www.concept-laser.de
www.poly-shape.com
www.arcam.com
Mic ronora informations N°134 - M ai 2 0 1 4 -
7
DOSSIER
MICRO-MÉCATRONIQUE
Les prouesses de la micro-mécatronique
Source incontestable d’innovations, les microtechniques permettent une miniaturisation
de plus en plus poussée des produits.
Une évolution favorisée, pour la partie mécanique, par les technologies de fabrication de
dernière génération : laser femto-seconde,
graveurs ioniques, usinage à grande vitesse,
etc… Et pour la partie électronique, par les
commandes intelligentes. Dès lors, une nouvelle forme de mécatronique miniaturisée est
apparue. Baptisée micro-mécatronique, elle
satisfait les besoins d’autres industries que
celles qui étaient à l’origine de la mécatronique classique. Comme l’industrie médicale
ou celle de loisirs. Toujours à l’affût de nouvelles tendances, le salon Micronora mettra en
septembre prochain la micro-mécatronique à
l’honneur. Le Zoom, son évènement phare, sera
dédié à la micro-mécatronique et rassemblera
plusieurs produits d’avant-garde (voir page 37).
Notre expert Michel Froelicher,
vice-président
de Micronora
Ingénieur diplômé du Conservatoire
National d’Arts et Métiers (CNAM) de
Paris, Michel Froelicher passe une quinzaine d’années au Centre National de
la Recherche Scientifique (CNRS) qu’il
quitte pour l’Agence Nationale de
Valorisation de la Recherche. En 1990,
Michel Froelicher prend la direction du
Centre technique de l’industrie horlogère
(CETEHOR) à Besançon. En 1999, il crée le
Centre de Transfert en Microtechnologies
(CTM) qui deviendra en 2004 le Centre de
Transfert en Micro et Nanotechnologies
(CTMN). Avec un objectif prioritaire : rapprocher les laboratoires de recherche
du monde industriel. Une volonté qui
l’amène à se rapprocher de Micronora
pour prendre en charge l’animation
de l’exposition thématique dédiée aux
applications des microtechnologies.
8
- Mic ro n ora i n for m a t i on s N° 134 - Ma i 2014
Cette main "bionique" illustre les relations entre l’homme et la machine. Source : Festo
Des réalisations que nous traiterons en détail
dans le numéro de septembre de Micronora
Informations. En attendant, notre dossier se
propose de passer en revue quelques réalisations micro-mécatroniques hors normes. Elles
sont commentées par Michel Froelicher, viceprésident de Micronora.
aéronautique EADS, le fonds d'investissement
Truffle Capital et Oseo, l’entreprise publique
de financement des PME. Le cœur artificiel est
plus lourd que son homologue naturel, mais sa
forme et son fonctionnement sont similaires.
Huit produits
micro-mécatroniques
d’exception
Médical
1| LE CŒUR ARTIFICIEL DE CARMAT
La société Carmat a conçu et fabriqué une prothèse capable d’assurer automatiquement une
circulation normale à un débit physiologique.
Un exploit technologique. Développée sous la
responsabilité du professeur Alain Carpentier,
cette invention médicale sans précédent a
été réalisée en collaboration avec le groupe
Source : Carmat
Cet ensemble micro-mécatronique comprend
deux cavités ventriculaires droite et gauche,
chacune étant séparée par une biomembrane
souple en deux volumes (un pour le sang, un
pour le liquide d’actionnement). Un sac externe
souple contient le liquide d’actionnement et
bat au rythme cardiaque. Par actionnement
hydraulique via deux groupes motopompes
miniatures, le liquide d’actionnement déplace
la biomembrane en reproduisant le mouvement de la paroi ventriculaire du cœur humain.
Ce mouvement provoque l’admission et l’éjection du sang dans des conditions optimales. Le
cœur est doté de plusieurs capteurs reliés à un
ordinateur.
www.carmatsa.com
L’avis de l’expert
Ce cœur artificiel combinant
mécatronique, matériaux et
intelligence, représente une
fabuleuse réalisation dont l’homme a
toujours rêvé.
Production
2| LE CHRONOGRIP DE PERCIPIO ROBOTICS
La start-up bisontine a travaillé pendant plus
d'un an pour mettre au point cette machinerobot qui améliore sensiblement la précision
et la productivité des opérations d’assemblage
horloger. Distingué par un micron d’or, ce robot
de micro-assemblage est relié par Wi-Fi à une
tablette PC. Un système convivial qui permet
à l'horloger de piloter la machine comme dans
un jeu vidéo. L’ensemble dispose de caméras
de haute résolution et d’un logiciel maison.
L’avis de l’expert
Magnifique produit microtechnique qui
facilite le travail de l’horloger. Sa micropince piézoélectrique à force de serrage
contrôlée saisit des objets aussi fragiles que
des ressorts de montre pour les assembler
à l’aide d’une commande haptique.
Aéronautique
3| LE DRONE DELTA-H DE DELTA DRONE
L’appareil conçu par la société française est un
concentré micro-mécatronique. Il s’agit d’un
drone quadrotor de type "hélicoptère" à voilure
tournante qui a une envergure de 120 cm. Ce
système à décollage et atterrissage verticaux
permet des vols stationnaires. Sa vitesse de
vol peut atteindre les 40 km/h, avec un vent
maximum de 20 km/h. Il a une autonomie de
15 minutes et pèse 4 kg.
www.deltadrone.fr
Source : Delta Drone
L’avis de l’expert
Réalisation bien adaptée aux besoins
de la prise de vue aérienne et à la
surveillance. La société propose plusieurs
types d’appareils suivant les applications.
Source : Percipio Robotics
Moyennant quoi, le robot peut positionner
précisément sur le plateau les micro-éléments
pris sur une zone de stockage, de les saisir et
de les assembler.
www.percipio-robotics.com
Rapide et précis, il atteint des cadences allant
jusqu’à trois prises et déposes d’objets par
seconde. La commande intégrée au robot met
en œuvre une interface utilisateur intuitive.
L’utilisateur peut définir des objets softwares
tels qu’outils, points ou référentiels.
www.asyril.ch
Assemblage
4| LE ROBOT POCKETDELTA D’ASYRIL
Dispositif miniature à structures parallèles, le
PocketDelta est spécialement conçu pour le
déplacement et l’assemblage de petits éléments.
Source : Asyril
L’avis de l’expert
Un micro-robot présentant de grandes
performances, aussi bien au niveau de
la répétabilité que de la précision de
placement. Il est bien adapté au microassemblage de précision.
5| LE MICROMOTEUR INTELLIGENT
DE FAULHABER ET TECHNOSOFT
Ce moteur intelligent de 32 mm
de diamètre a une
vitesse maximale
de 6 000 tr/min et
un couple à l'arrêt
de 97 mNm. Il est
composé d'un stator sans fer et d'un
rotor équilibré Source : Faulhaber
dynamiquement
fonctionne sans
réluctance ce qui le destine aux applications
qui mettent en œuvre des charges à faible
inertie. La plate-forme graphique EasyMotion
Studio de Technosoft facilite la configuration,
la mise au point et la programmation locale de
l'entraînement iPOS. Outre la version EtherCAT,
deux versions CAN sont également disponibles.
→→→
Mic ronora informations N°134 - M ai 2 0 1 4 -
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GF Machining Solutions
Nouvelles machines d'électroérosion à fil hautes
performances CUT 200/300 mS et CUT 200/300/400 Sp
Ne restez pas bloqué dans
les starting-blocks !
En usinage, la victoire est tout ce qui
compte. Il n'y a pas de récompense pour
le deuxième.
Avec notre dernière génération de
machines d'électroérosion à fil hautes
performances et ultra productives, vous
avez la garantie de faire un excellent
départ et de laisser la concurrence
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Rapides et fiables. Polyvalentes et
précises. Ces nouvelles machines ont de
très bon résultats et vous garantissent de
terminer premier.
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01 69 31 69 99 ou allez sur
www.gfms.com/fr
DOSSIER
MICRO-MÉCATRONIQUE
Ces moteurs intelligents ont été développés
plus particulièrement pour les appareils d'analyses médicales et de dosage, les automates
de positionnement de composants, les robots
de soudage, l'instrumentation, les systèmes
optiques, les drones militaires, les machines
d'emballage, de remplissage et d'étiquetage.
www.faulhaber.com
L’avis de l’expert
Combinaison intéressante de la
technologie des servo-moteurs
brushless de Faulhaber (grand
spécialiste des micromoteurs) avec la
plateforme graphique de Technosoft
assurant un contrôle de vitesse et une
grande précision de positionnement.
Médical
6| LE SYSTÈME CHIRURGICAL DA VINCI
Cette plate-forme robotisée se compose d’une
console ergonomique pour chirurgien, d’un
chariot côté patient équipé de quatre bras
robotisés interactifs, d’un système de vision
haute performance et d’instruments EndoWrist
brevetés. Confortablement installé derrière la
console da Vinci, le chirurgien dispose d’une
vision en 3D du champ opératoire, avec fonction
d’agrandissement haute performance. Pour
opérer, il lui suffit de manipuler les manettes de
la console, qui fonctionnent tels des forceps. Le
système da Vinci convertit les mouvements de
ses mains, poignets et doigts en mouvements
précis d’instruments miniatures introduits
dans le corps du patient. Ses gestes opératoires
sont mis à l’échelle, filtrés et instantanément
convertis en micromouvements extrêmement
Source : Intuitive Surgical
précis dans les bras du robot da Vinci par des
technologies robotiques et informatiques de
pointe.
www.intuitivesurgical.com
L’avis de l’expert
Avec ce type de robot, le chirurgien
commande les mouvements des microinstruments placés dans le corps grâce à
des incisions minuscules. Du fait de cette
mini-invasion, le robot Da Vinci diminue
fortement les risques postopératoires.
7| LE MICRO-CENTRE D’USINAGE 2000 UKP
DE LLT APPLIKATION
Doté d’un laser à impulsions ultracourtes,
cet équipement combine différents procédés d’usinage (découpe, perçage et microstructuration) et est adapté au traitement
des matériaux plastiques ou composites.
L’avis de l’expert
Machine très performante pour l’usinage
laser de pièces de petites dimensions. Son
grand intérêt est de recevoir différentes
sources laser, allant du classique (tel que
le YAG) au femto-seconde offrant ainsi
un meilleur usinage suivant le type de
matériau utilisé. Machine d’usinage de
grande précision destinée à différents
marchés comme l’horlogerie, le médical…
8| LE "LAB-ON-CHIP" DE CDA
La miniaturisation des systèmes d'analyse permet la réalisation d’un véritable laboratoire sur
une puce (lab-on-chip). Une démarche adoptée
par la société allemande CDA spécialisée dans
le moulage par injection des surfaces microstructurées, qui réduit le temps d’analyse et la
consommation de substances réactives tout
en assurant une plus grande mobilité. Ces
systèmes micro-fluidiques sont des ensembles
micro-mécatroniques qui intègrent différentes
fonctions intelligentes dans un seul appareil.
Exemples : des électrodes dans les canaux
fluidiques ou des éléments optiques dans des
dispositifs médicaux. Des systèmes utilisés
dans les applications de diagnostic moléculaire, les sciences de la vie, alimentaires et
environnementales, de médecine légale ou de
microchimie.
www.cda-microworld.com
Source : LLT Applikation
Extrêmement rigide, la machine a une configuration de type portique et dispose d’un
système de positionnement dynamique. La
précision de ce dernier est de +/- 1 micromètre.
La machine peut être dotée de différentes
sources laser en fonction de l’application.
Comme par exemple, la Tangerine d’Amplitude Systèmes, la Fuego de Time-Bandwith,
la D2.fr de Jenoptik. Ou la TruMicro 5050
de Trumpf qui a une puissance de 50 W et
une longueur d’onde de 1 030 nm. L’énergie
de l’impulsion est de 62,5 µJ et le temps de
pulsation est de 6 picosecondes à 800 kHz.
www.llt-ilmenau.de
Source : CDA
L’avis de l’expert
Très bel exemple d’application de la
micro-fluidique permettant d’obtenir des
dispositifs d’analyse miniatures à bas coûts
avec différents types de polymère. Ces
dispositifs seront de plus en plus utilisés
dans les biotechnologies.
]
Mic ronora informations N°134 - M ai 2 0 1 4 -
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Composants pour l’horlogerie,
la bijouterie, les Industries du luxe
et la micromécanique
Le groupe IMI :
un monde
de
microtechniques
Fabrication de pierres d’horlogerie
et industrielles
Couronnes de remontoirs
de montres. Poussoirs
Pierres et composants
pour la haute horlogerie
Revêtements de surface
Composants en métaux
communs, précieux
et en céramique
pour les marchés du luxe
Portugal
École-Valentin (25) France
Tél.: 33 / (0)3 81 40 56 00
Cadrans de montres
Articles de luxe et cadrans
6 centres de production
M E M B R E
D U
G R O U P E
I M I
Décors, pose de pierres
sur flaconnages
Polissage, pose manuelle
de composants sur articles de luxe
Cadrans de travail
Cadrans grandes séries
Cadrans soignés
Fabrication de petites
et moyennes séries
Restauration et rénovation
de cadrans anciens
Le Locle - Suisse
Tél.: 33 / +41 32 925 70 10
Le groupe IMI rassemble
six sociétés spécialisées
dans les microtechniques.
Les talents conjugués
des 500 collaborateurs
du groupe,
tous rompus aux exigences
de la haute qualité
de leurs productions,
vous apportent les solutions
adéquates à vos besoins
dans les domaines
de l’horlogerie, la bijouterie,
les industries du luxe,
la téléphonie, le médical…
Groupe IMI
Siège social :
48 rue des Founottes
25000 BESANÇON
Tél. : 03 81 25 24 36
Fax : 03 81 25 24 37
www.groupe-imi.fr
Ile Maurice
Lasers
Conception et fabrication de machines laser
de série et spécifiques de découpage,
soudage, marquage et perçage
Sous-traitance laser tous secteurs
à la demande
Pirey (25) France Tél.: 33 / (0)3 81 48 34 60
Céramiques
Fabrication de céramiques
par pressage et procédé CIM
pour l’horlogerie, la bijouterie,
la téléphonie
et les implants dentaires
Usinage de matériaux durs
Marnay (70) France
Tél.: 33 / (0)3 84 31 95 40
APPLICATIONS VIE DES SOUS-TRAITANTS
L’habillage horloger
s’automatise
Les robots Delta M-1iA/0,5A sont rapides et flexibles. Source : Fanuc
Les opérations de satinage, feutrage et polissage des maillons de
bracelets destinés aux plus grandes marques horlogères sont au
cœur du savoir-faire du groupe Burdet. Réalisées manuellement,
elles nécessitent jusqu’à dix ans de formation pour être maîtrisées.
Ce qui rend la main d’œuvre particulièrement rare. Le groupe a
donc mis en œuvre une stratégie d’automatisation de ces opérations délicates, assurée grâce à des machines développées par ses
équipes. Tout aussi délicat, le processus d’assemblage des maillons
fait lui aussi, l’objet d’une automatisation permanente. "Les maillons
finis, pièces à forte valeur ajoutée, sont particulièrement fragiles et le
moindre dommage lors de la manipulation est irrémédiable", indique
Sylvain Narbey, directeur R & D du groupe Burdet. Ce spécialiste a
trouvé lors de sa visite à un salon la solution idoine pour automatiser
les opérations d’assemblage : le robot Fanuc M-1iA/0,5A. "La rapidité
et la flexibilité de ce robot Delta s’ajoutent à sa délicatesse de positionnement", apprécie Sylvain Narbey. Une cellule de positionnement
des maillons finis doté d’un tel robot, que la société a configurée en
fonction de ses besoins, est opérationnelle depuis 2011. Elle gère
sept modèles de bracelets comprenant chacun neuf références de
pièces. Un second robot du même type est actuellement installé au
département recherche, où les équipes finalisent le processus de
pose des fixations sur les bracelets. Une deuxième cellule robotisée,
accolée à la première, devrait ainsi être mise en production dans
les prochains mois. Et le groupe Burdet travaille déjà à la troisième
et dernière étape d’automatisation du processus d’assemblage des
maillons finis : celle de l’opération de vissage… ]
www.fanucrobotics.fr
www.jlburdet.com
Usinage polyvalent
et précis
Située en Seine et Marne, la société Meca Distribution est spécialisée dans l’usinage des matériaux durs. Il s’agit des prototypes et
des pièces fabriquées en petites et moyennes séries pour le secteur
pétrolier, l’aéronautique, le transport, le nucléaire, la pétrochimie,
le médical et les machines spéciales. Des pièces usinées grâce aux
machines-outils d’Okuma, distribuées en France par COdeM. "Le
constructeur japonais propose une gamme complète de machines
et offre un seul système de programmation", explique Martino
Sapateiro, gérant de l’entreprise. Ce qui favorise la polyvalence des
opérateurs. L’entreprise a choisi un premier tour bi-tourelles Okuma.
"Avec l’usinage en simultané sur les deux tourelles, on obtient des
temps de cycle réduits de 30 % par rapport à un tour monotourelle",
explique le spécialiste. "La machine dispose d’un nombre d’outils suffisant et offre davantage de puissance et de couple pour l’usinage des
matériaux difficiles. Le prix a également fait la différence." Résultat :
à ce jour, dix tours Okuma siègent dans l’atelier. L’entreprise a
également investi dans cinq centres d’usinage verticaux du même
constructeur. Dont une machine 5 axes MB66 acquise en 2012, et
équipée par COdeM d’un plateau Nikken 4 et 5 axes. "Cette solution
s’est avérée économique et flexible", se félicite Martino Sapateiro. "Le
diviseur est installé dans un coin. On travaille avec le plateau quand
on en a besoin, sinon on dispose de toute la table pour les opérations
classiques. Cela nous permet d’usiner des pièces complexes sans
machine 5 axes simultanés."
Des pièces complexes en matériaux durs fabriquées en petites
et moyenne série. Source : Meca Distribution
Les pièces réalisées sont le fruit d’une alchimie entre les opérateurs,
très expérimentés, et les machines polyvalentes. En tournage, on
compte un opérateur pour deux machines alors qu’en fraisage, le
travail est organisé en ilots avec trois opérateurs pour six machines.
Ce qui permet de baisser le taux horaire et d’amortir plus vite la
machine… ]
www.codem.fr
http ://mecadistribution.com
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13
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APPLICATIONS VIE DES SOUS-TRAITANTS
Pour usiner proprement
et efficacement
Le Centre technique des industries
mécaniques (Cetim)
décrypte dans un rapport les principes de
l’usinage écologique
et économique. Cette
méthode est basée
sur un constat : la
mauvaise gestion des
Le système de microlubrification LubriLean facteurs environnede SKF. Source : SKF
mentaux engendre
des surcoûts supportés par l’entreprise, de façon directe ou indirecte. Le rapport détaille
les critères de choix permettant d’améliorer l’usinage et préconise
l’approche "produit – process – environnement", conçue afin de tirer le
meilleur parti de ce qui est consommé, de valoriser les déchets et …
de bien calculer les coûts. ]
www.cetim.fr
L’injection plastique
sous toutes ses formes
Spécialiste de la transformation
des matières plastiques par injection, le groupe RGF met à la disposition de ses clients les dernières
technologies d’injection mono et
bi-matière ainsi que des moyens
d’usinage de haute précision. Les
ateliers traitent une vaste gamme
de matériaux métalliques (aciers,
inox, titane, alliages cuivreux ou
aluminium), plastiques (poly- Moule réalisé par RGF. Source : RGF
mères, polyuréthane, chargés de
fibre de verre). Ils sont ainsi capables d’assurer une fabrication de
A à Z en petite, moyenne ou grande série. Dotés de logiciels de
CAO puissants, ses bureaux d’études accompagnent les donneurs
d’ordres dans l’étude et la réalisation des outillages (conception de
moules, de pièces de décolletage, marquage...) et des lignes d’assemblage. RGF possède différents sites de production, en France et
à l’étranger (Etats-Unis, Roumanie, etc.), ce qui lui permet de marier
la puissance d’un véritable groupe industriel avec la réactivité d’une
PME. L’ensemble des sociétés qui composent le groupe sont certifiées ISO 9001/2008. ]
www.groupergf-plastique.com
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15
DIAMAC
C U T T IN G T O O L S
DIAMAC
CUT T I NG T O O L S
ISO 9001 : 2008
ISO 14001 : 2004
BUREAU VERITAS
BUREAU VERITAS
N° 191 247 A
N° 191 247 B
Certification
Certification
FOCUS ENTREPRISE
GF Machining Solutions,
le champion de l’usinage personnalisé
Innovations et services
sont les deux principaux piliers
sur lesquels s’appuie le constructeur
suisse qui est à l’écoute permanente
des utilisateurs.
Objectif : leur fournir une solution
complète et adaptée à leurs besoins.
Visiter GF Machining Solutions à Meyrin, dans
la zone industrielle de Genève (Suisse), s’apparente à un voyage dans l’univers de l’usinage
de demain. Le nec plus ultra de l’usinage ultraprécis, qui a changé son nom début 2014,
est toujours à l’affut de nouvelles solutions
pour permettre aux utilisateurs de produire
mieux et toujours plus. "L’utilisateur n’achète
plus aujourd’hui un équipement, mais une solution globale", explique Pascal Boillat, Président
de GF Machining Solutions (voir l’encadré cidessous). L’écoute du client est devenue un
enjeu primordial qui guide en permanence les
ingénieurs du constructeur. "Notre objectif c’est
de leur proposer un compromis entre la productivité la plus grande possible et le coût le plus
réduit d’une solution sur l’ensemble de son cycle
de vie", confirme Sergei Schurov, responsable
de la stratégie R & D du constructeur. Une stratégie illustrée par le renforcement des services
(voir page 31) et des innovations permanentes.
Comme l’Intelligent power generator qui réduit
de 30 % le temps d’usinage de machines
d’électroérosion CUT 2000 S et 3000 S.
Pascal Boillat, Président
de GF Machining Solutions
"Le passage de GF Agie
Charmilles à GF Machining
Solutions démontre la
volonté qu’a notre groupe
à rester un acteur de premier ordre du marché de
la machine-outil de haute
précision. Au cours du
temps GF a racheté différentes sociétés (Agie/
Charmilles dans l’électroérosion, Mikron
dans le fraisage, System 3R dans les automatismes et l’outillage, Step-Tec dans les
broches d’usinage...). Plus cohérente, la
nouvelle entité couvre l’ensemble de cette
galaxie et pourra intégrer éventuellement
sous sa bannière, d’autres sociétés."
Utilisée par le sous-traitant allemand
Fritz Stepper, la machine d’électroérosion à fil
CUT 1000 OilTech dispose du système
de vision intégré IVU. Source : GFMS
Ou le module Smoothsurf qui réalise des surfaces poli miroir, indispensables à l’industrie de
moules pour la fabrication des smartphones.
Une industrie qui est, avec le médical et l’aéronautique, un des marchés prioritaires pour le
constructeur. Ou encore Integrated vision unit,
un système de vision intégré qui assure un
contrôle automatique et précis de l’usinage.
L’électroérosion
remplace le brochage
Micropièce usinée par Fritz Stepper avec
la machine CUT 1000 OilTech. Source : GFMS
Grâce à ces innovations l’électroérosion arrive
même à tirer son épingle du jeu face à d’autres
procédés. "Il s’agit toujours de solutions que
notre département spécialisé étudie avec le
client", indique Pascal Boillat en prenant
l’exemple d’un développement révolutionnaire.
"L’électroérosion par fil est en train de remplacer
avec brio le procédé de brochage utilisé
habituellement pour l’usinage des supports des
aubes de turbines aéronautiques."
Mêmes avancées dans le domaine de l’usinage
à grande vitesse avec des centres d’usinage
5 axes capables d’assurer la précision dans les
environnements les plus difficiles.
Sans s’endormir sur leurs lauriers, les ingénieurs
de GF Machining Solutions préparent des
solutions encore plus performantes. "Nous
proposerons cette année des dispositifs qui
augmenteront sensiblement la vitesse de
l’électroérosion ou, sur les fraiseuses UGV, une
solution qui évite les dommages même en cas
de collision", annonce Pascal Boillat.
Le constructeur suisse regarde avec attention
les nouveaux procédés à fort potentiel, comme
la fabrication additive. "La fusion métal est très
adaptée à la production des pièces complexes,
impossibles ou très difficiles à fabriquer par
d’autres moyens", conclut le spécialiste. ]
www.gfms.com
En bref
Chiffre d’affaires 2013 : 712 millions d’Euros
Effectif : 2873 personnes
Filiales dans plus de 50 pays
Centres de R & D : 5 en Suisse, 1 en Suède
et 2 en Chine
Mic ronora informations N°134 - M ai 2 0 1 4 -
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INNOVATIONS FABRICATION DE MICROCOMPOSANTS
La microélectronique, source d’inspiration
Utilisés de plus en plus
dans l’industrie, les microcomposants
représentent souvent un casse-tête
pour les ateliers.
Plusieurs solutions, utilisées avec
succès dans l’électronique, font leurs
preuves dans la micromécanique.
Fabriquer un mécanisme horloger ou un
minidispositif médical n’est pas un exercice
de tout repos et les usines spécialisées en
savent quelque chose. Bien qu’ils soient utilisés
largement, les moyens classiques d’usinage
arrivent souvent au bout de leurs possibilités
techniques. Alors, plusieurs technologies alternatives sont envisagées comme le démontre
une étude menée par le CTDec (Centre technique du décolletage) en 2013. Il s’agit de deux
procédés de fabrication de microcomposants
sur base silicium : l’UV-LIGA (Lithographie
Galvanoformung Abformung ou lithographie,
galvanoplastie et moulage avec rayons ultraviolets) et le DRIE (Deep Reactive Ionic Etching ou
gravure ionique réactive profonde). "Il s’agit de
fabriquer les microcomposants par des procédés
dérivés de la microélectronique", explique David
Grosclaude, responsable de produits nouveaux
au CTDec. "Notre étude apporte des réponses
aux multiples questions que se posent les utilisateurs potentiels." A savoir : quels sont les atouts
et les inconvénients de ces technologies ? Des
ponts technologiques sont-ils possibles entre
les procédés d’usinage maîtrisés par les industriels et ces nouveaux procédés de fabrication ?
Des technologies qui constituent une aubaine
pour les industriels, confrontés à de nombreux
défis : la technicité des pièces micromécaniques
à réaliser, l’utilisation de nouveaux matériaux, la
fabrication des produits multifonction... "Les
tolérances de fabrication sont de plus en plus
fines, quelques micromètres le plus souvent",
ajoute l’expert du CTDec.
Une large palette
de microcomposants
L’industrie microélectronique, qui a développé
des procédés capables de réaliser des structures de quelques dizaines de nanomètres,
Microcomposant mécanique et empreinte dotée de nanostructurations réalisés par procédé Liga-UV.
Source : Mimotec
comme celle de processeurs DRAM (Dynamic
Random Access Memory), constitue une source
d’inspiration pour mieux aborder la fabrication des microcomposants mécaniques. La
société suisse Mimotec est un des spécialistes
reconnus du procédé UV-Liga qu’elle applique
à ce type de fabrication. Une approche peu
coûteuse et dont la mise en œuvre est rapide.
"Notre méthode de fabrication s’inspire de la
technologie Liga, à la différence près que nous
utilisons une source ultraviolette (UV) plutôt que
des rayons-X", indique Hubert Lorenz, Pdg de
Mimotec. "Ce qui rend le procédé très compétitif
face aux méthodes traditionnelles (électroérosion, étampage)." Une approche qui permet de
réaliser une large palette de composants, des
roues aux ressorts, en passant par des cames,
des ponts ou des ancres, avec une précision de
plus ou moins 2 micromètres. Et d’éviter même
les contrefaçons (voir page 29).
L’autre procédé, le DRIE consiste à fabriquer
des composants en silicium. Cette technologie
nécessite dans une première phase l’application d’un masque de gravure (résine photosensible) sur un wafer en silicium. La précision
du procédé DRIE repose donc sur la qualité
du photomasque et du masque de gravure
qui vont permettre de réaliser le contour du
composant. On utilise également les UV pour
réaliser ce masque de gravure, la précision
théorique atteignable varie donc de 0,1 à
0,3 μm en fonction de la longueur d’onde UV.
Lors d’une deuxième phase les composants
siliciums sont détourés du wafer en gravant par
plasma des trous et des tranchées profondes
dans ledit wafer. Le rapport largeur/hauteur
des tranchées et des trous peut atteindre 20/1
ou plus. "C’est une technologie qui travaille
par gravure et qui nécessite l’application sur
le wafer d’un masque de gravure en silicium,
réalisé par photolithographie", précise David
Grosclaude du CTDec. "La pièce aura des cotes
de fabrication directement données par la géométrie du masque de gravure." Ce masque
est fabriqué par des procédés haute précision
(photolithographie) qui offre des résolutions de
l’ordre de quelques micromètres.
Deux technologies à suivre… ]
www.ctdec.com
www.mimotec.ch
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ZA l’Orée du Bois
1 rue de la Forêt
25480 PIREY
Tel. : (33) 03 81 48 21 22
Fax : (33) 03 81 48 21 49
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L’AVIS DU SPÉCIALISTE OUTILS DE COUPE
Usure des plaquettes d’usinage :
les conseils de Don Graham,
responsable technique chez Seco Tools
1| EXAMEN DE LA PLAQUETTE
Un stéréoscope avec
une bonne optique,
un éclairage correct
et un grossissement
d'au moins 20X, est
efficace pour identifier les usures qui affectent les plaquettes
(ici un exemple de rupture mécanique).
2| USURE EN DÉPOUILLE
a. L'usure en dépouille normale.
Les raisons : l'abrasion à faibles vitesses
de coupe et les réactions chimiques à
des vitesses de coupe
élevées.
Identification : une marque d'usure relativement uniforme le long de l'arête de coupe de
la plaquette.
Correction : employer la nuance de plaquette
la plus résistante, qui ne s'écaille pas, et l'arête
de coupe la plus douce pour réduire les efforts
de coupe et les frictions.
b. L'usure en dépouille rapide.
La raison : coupe de matériaux abrasifs.
Identification : même aspect que l'usure normale.
Correction : sélectionner une nuance plus résistante à l'usure, plus dure ou revêtue de carbure ; s'assurer que le fluide de refroidissement
est correctement appliqué. La réduction de
la vitesse de coupe est très efficace, mais elle
affecte négativement les temps de cycle.
3| FORMATION DE CRATÈRES
La raison : usinage à
grande vitesse d'alliages à base de fer
ou titane
Identification : cratères
sur le haut de la plaquette dans la zone où les copeaux se forment.
Correction : choisir des plaquettes plus résistantes à la chaleur et à l’abrasion.
4| FORMATION D'ARÊTES RAPPORTÉES
La raison : des fragments de la pièce à
usiner sont soudés
par pression à l'arête
de coupe.
Identification : changements irréguliers dans la taille ou la finition
d'une pièce ; apparition de matériaux brillants
sur le dessus ou sur la face de dépouille de
l'arête.
Correction : augmentation des vitesses de
coupe et des avances ; utilisation des plaquettes revêtues de nitrure (TiN) ; application
correcte du fluide de refroidissement ; utilisation des plaquettes avec des géométries à
coupe douce et/ou des surfaces plus lisses.
5| ÉCAILLAGE
La raison : l'instabilité mécanique créée
par des configurations non rigides, des
roulements défaillants ou des broches
usées ; des zones dures dans les matières
premières ; une coupe interrompue.
Identification : les copeaux situés le long de
l'arête de coupe sont très visibles.
Correction : une configuration adéquate de la
machine-outil, en réduisant au maximum la
flexion et les vibrations ; utilisation des plaquettes rectifiées ; contrôle de la formation
des arêtes rapportées ; utilisation des nuances
de plaquettes plus dures et/ou des géométries
d'arête de coupe plus robustes.
6| DÉFAILLANCE MÉCANIQUE THERMIQUE
La raison : une combinaison de fluctuations de températures rapides et des chocs
mécaniques.
Identification : présence de plusieurs
fissures perpendiculaires à l'arête de
coupe.
Correction : utilisation correcte du fluide de refroidissement ; à
sec, en utilisant une nuance plus résistante aux
chocs ; utilisation d'une géométrie de réduction de chaleur et diminution de la vitesse
d'avance. 7| DÉFORMATION DE L'ARÊTE
La raison : une chaleur excessive associée à un chargement
mécanique.
Identification :
déformation
de
la plaquette ou l'affaissement de sa pointe,
conduisant à sa rupture ou à la formation
d'usure en dépouille rapide.
Correction : une application appropriée du
liquide de refroidissement ; utilisation d’une
nuance plus résistante à l'usure avec une
teneur en liant plus faible ; utilisation d'une
géométrie de réduction des efforts de coupe.
8| FORMATION D'ENTAILLES
La raison : la surface
à usiner est abrasive dans la zone
de coupe. Exemple :
surfaces forgées,
oxydées, écrouies ou
irrégulières.
Identification : apparition d’entailles dans la
zone de profondeur de passe.
Correction : variation de la profondeur de
passe ; un angle d'attaque plus grand ; augmenter les vitesses de coupe lors de l'usinage
des alliages haute température ; réduire les
vitesses d'avance. ]
www.secotools.com/fr
(Photos : source Seco Tools)
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Centre Technologique Optique et Lasers
PRODUITS & SERVICES
PRODUITS & SERVICES
Aluminium ou acier :
que choisir pour fabriquer
les moules…
Des chariots à rouleaux
extra-longs
MATÉRIAUX
COMPOSANTS MÉCANIQUES
- L’aluminium a une dureté Brinell qui varie de 150 à 180 et Rockwell
de B82 à B87 - L’usinage de l’aluminium est cinq à dix fois plus rapide que celui
de l’acier, ce qui réduit les coûts de finition et le temps de cycle de
20 à 40 %
- L’usinage de l’aluminium est plus facile, les outils de coupe s’usent
moins, il faut moins d’électrodes, le polissage est plus rapide que
celui de l’acier
- La conductivité thermique de l’aluminium est près de cinq fois plus
grande que celle d’un outillage en acier P20.
- La qualité des pièces moulées est meilleure dans le cas de l’aluminium, le flux de matière coulée est plus homogène
- Les sociétés peuvent mettre plus vite sur le marché leurs nouveaux
produits
- Les outillages en aluminium peuvent produire des millions de fois
dans le cas des résines non chargées et des milliers de fois dans le
cas de résines comme celles chargées au fibre de verre
- Les traitements de surface de l’aluminium offre une protection
contre les matériaux abrasifs, prolonge la durée de vie et améliore
l’aspect esthétique de surfaces
- On peut fabriquer des formes géométriques difficiles avec les outillages en aluminium aussi bien qu’avec ceux en acier. ]
www.phoenixproto.com
Matériau
du moule
Conductivité Densité
thermique
7xxx
Aluminium
92,2
7075-T651
7xxx
Aluminium
Dureté
Limite
Coefficient
d’élasticité d’expansion
0,103 150-170 HB
66-76
13,7 75
0,101
150 HB
48-73
13,1 6061-T651
7xxx
Aluminium
96
0,098
95 HB
40-42
13,1 2618 T6
7xxx
Aluminium
102
0,101
95 HB
28-30
12,9 P20
Nuances
d’acier
Acier carbone
20
0,285
28-36 RC
130-135
7,1 Cuivre
Béryllium
75
0,302
40 RC
140-145
9,7 Source : Phoenix Proto Technologies
Le moteur linéaire NT88H25 est rigide et précis. Source : IKO
Capacité de charge toujours plus importante, rigidité, absorption
des vibrations… Les machines-outils ont besoin de guides linéaires
à rouleaux de plus en plus performants. Pour répondre aux besoins
des constructeurs, IKO enrichit sa gamme de guides linéaires à
rouleaux avec les chariots à rouleaux extra-longs. Le constructeur
de machine a maintenant le choix entre quatre longueurs : aux trois
dimensions classiques (court, standard, long) s’ajoute une nouvelle,
l’extra-long.
Cette nouvelle longueur est disponible de la taille 20 à la taille 85
pour les chariots standards MXL, de la taille 20 à 65 pour les chariots
étroits MXDL, de la taille 30 à 55 pour les chariots à faible encombrement en hauteur standard MXNL et compact MXNSL et enfin de la
taille 20 à 30 pour les chariots compacts MXSL. En combinant les différents types et les tailles ce ne sont pas moins de vingt-six nouveaux
chariots que l’utilisateur peut choisir.
Les chariots de guidage à rouleaux extra-long ont une longueur
50 % plus grande qu’un chariot standard. Avec plus de rouleaux
cette nouvelle série n’a pas seulement une capacité de charge et
une rigidité beaucoup plus grande mais aussi des performances de
précision améliorées. Ces dispositifs conservent bien-sûr le système
de lubrification interne C-Lube déjà disponible sur les autres guides
linéaires à billes et à rouleaux d’IKO. Ce système permet de garder
le patin lubrifié pendant 5 ans ou 20 000 km sans nouvel ajout de
graisse ou d’huile.
À signaler aussi dans la gamme du constructeur de nouveaux roulements et moteurs linéaires. Rigides et précis, les roulements à rouleaux croisés CRBF..A supportent des charges complexes dans toutes
les directions. Ils sont particulièrement adaptés aux mouvements
rotatifs exigeants, tels que les axes de rotation des robots. Quant
aux nouveaux moteurs linéaires NT88H25, ils ont une résolution de
10 nm et une course de 25 mm. Leur répétabilité de positionnement
est de +/- 0,1 µm avec une résolution de 0,01 µm à 90 m/s, et de
0,05 µm à 400 m/s. ]
www.iko-france.com
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35 ans de défis relevés et de réussites en 2014
REVÊTEMENT DE PROTECTION PARYLÈNE POUR
APPLICATIONS DE POINTE
gPouvoir de pénétration et excellente capacité d’encapsulation
gEpaisseur ajustable d’une fraction de micron à plus de 100 microns
gPropriétés tribologiques : faible coefficient de friction – lubrifiant solide
gExcellent diélectrique ( permittivité, résistance volumique, … )
gStabilité thermochimique élevée
gBarrière aux environnements hautement agressifs
gFaible perméabilité aux gaz
gRenfort mécanique et / ou protection invisible d’éléments fragiles / friables
gTransparence dans une large gamme de longueur d’ondes
gBiocompatible – Biostable : ISO 10993
gConforme aux exigences FDA ( USP Class VI Package )
gConforme aux directives REACH et ROHS
Co m e l e c SA
CH - 2 3 0 1 L a Ch a u x - d e - F o n d s
T. + 4 1 (0 ) 32 924 00 04
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w w w.c o m e le c .c h
Un nouveau concept
unique de comparateur 3D
Rien ne se compare à Equator™
Rien ne compare comme Equator™
Technique de comparaison à un étalon hautement répétable
Interface avec les robots et CN industrielles pour une
automatisation poussée
Stabilité thermique assurée par simple réétalonnage
Souple, l’opérateur change de pièce en quelques secondes
Plug and play – installation rapide, pas d’air comprimé, une
simple prise bipolaire suffit
Très rapide, mesure de forme grâce au palpeur de scanning
SP25, depuis longtemps un standard de l’industrie
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www.renishaw.fr
PRODUITS & SERVICES
PRODUITS & SERVICES
Marquage polyvalent
Productivité et sécurité
améliorées
USINAGE
Spécialisé dans la micropercussion, Technifor,
filiale
du
groupe
Gravotech, intègre à sa
gamme existante le laser
vert TG400. Cette solution
dont la longueur d’onde
est de 532 nm, permet de
Laser vert TG400. Source : Technifor
marquer la silicone, les
matériaux réfléchissants
(cuivre, argent, or…), les circuits imprimés, la céramique et une large
palette de plastiques. Bref, des matières qui n’interagissent pas avec
les solutions laser classiques (infrarouges). Elle cible ainsi les besoins
de marchés spécifiques comme le médical, l’électronique, l’électrique, la plasturgie… La finesse du faisceau (30 µm) lui confère une
qualité compatible avec le marquage très fin de petits caractères ou
Data Matrix. Le TG400 permet ainsi un marquage en surface qui ne
détériore pas le matériau puisqu’il n’est pas échauffé. Le logiciel qui
pilote ce laser, spécialement développé par Gravotech Group, assure
une identification et une traçabilité de tous types de production.
La communication avec toutes les bases de données, l’intégration
de codes (barres, Data Matrix, QR), de visuels et de logos, se fait en
quelques clics. ]
www.gravotech.com
BRÈVE ROBOTIQUE
Dix critères pour bien choisir son robot
- Le degré de compacité et d’efficacité de la conception
(bras légers, minimum de surface occupé au sol, alimentations
intégrées, etc.)
- Choix du contrôleur du robot (processeurs rapides, modularité
pour faciliter l’ajout de périphériques, etc.).
- Les fonctions du logiciel de programmation off line
- La consommation énergétique
- Les éléments de sécurité
- Le temps de formation nécessaire
- Le MTBF (le temps moyen entre deux défaillances) des robots
- La valeur maximum du moment d’inertie des robots
- Le cycle de fonctionnement continu des robots
- La pérennité et l’expérience du constructeur
Source : Patrick Laughter, manager de l’ingénierie robotique
chez Denso Robotics
(dans MoldMaking Technology, www.densorobotics.com)
Robot Denso. Source : Denso
LUBRIFICATION
Le système de filtration et de déshuilage des fluides de coupe
Minipure MP52 élimine, en continu, tous les micro-copeaux.
Source : Fuchs Lubrifiant
La société allemande Fuchs Lubrifiant propose plusieurs solutions
pour mieux exploiter les équipements d’usinage. Ses fluides d’usinage
éliminent l'acide borique, améliorent les performances de coupe et
diminuent les risques chimiques. L'emploi modéré des biocides s’ajoute
à l'augmentation des performances anticorrosion et à la compatibilité
avec les matériaux usinés dans les applications aéronautiques. C’est
le cas du fluide mélangé à l'eau Ecocool AL 3110-2, qui forme une
émulsion opalescente stable et de l’Ecocool R-TN 2525 HP-RR, une
microémulsion stable. Ces fluides d'usinage hydrosolubles sont adaptés à l'usinage du titane, des superalliages, du nickel, des aciers et des
alliages d'aluminium en ébauche et en finition.
La société propose également le système de filtration et de déshuilage
des fluides de coupe Minipure MP52. Ce dernier élimine, en continu,
tous les micro-copeaux, fines particules solides et huiles entières surnageantes ou en émulsion, provenant de la lubrification de la machine.
Quant aux ateliers spécialisés dans la production des feuillards à
emboutir ou à découper, ils trouveront dans la gamme du fabricant
le dispositif de lubrification Spray.xact. Econome et compact, ce dernier assure l’amélioration des conditions d'hygiène et de sécurité et
la propreté du poste de travail. A la différence des systèmes conventionnels de micro-pulvérisation, le lubrifiant est pulvérisé sans jet
d'air. Le jet est produit à l'aide d'une électrovanne haute fréquence
intégrée aux buses, ce qui assure une intensité de pulvérisation
constante, même avec des vitesses d'avance variables. ]
www.fuchs-oil.fr
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Leader sur le marché des systèmes
de micro et nano positionnement
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PRODUITS & SERVICES
PRODUITS & SERVICES
Lubrifiant pour usinage
à grande vitesse
Des composants
mécaniques infalsifiables
La société Halter utilise l’huile de rectification SintoGrind TTK
sur une rectifieuse Saacke UW1F.
Avantages : pas d’évaporation, lubrification sans odeur ni irritation,
stabilité et pas de formation de mousse. Source : Halter
Décodage de la nanostructuration à l’aide d’un pointeur laser.
Source : Mimotec
Conçu par Oelheld Technologies pour les opérations de rectification
des rainures avec des disques diamants, CBN et corindon, le fluide
réfrigérant SintoGrind TTK est fabriqué à partir de Polyalphaoléfine
synthétique. Sans chlore ni métaux lourds, il convient aux processus
d’usinage à grande vitesse. Les disques de rectification restent dégagés et la force tangentielle déployée est réduite. Le SintoGrind TTK
est allié sans composés aromatiques et avec des additifs haute pression. Le lessivage du cobalt lors de la rectification des carbures est
minimisé par la composition particulière du produit. Les avantages
par rapport aux lubrifiants réfrigérants hydrosolubles sont nombreux. L’évacuation des copeaux est deux à trois fois plus élevée.
L’usure de disque est plus faible et la qualité de surface des pièces
meilleure. Le contrôle selon TRGS 611 n’est pas nécessaire. Ajoutons
sa faible évaporation, peu de déperdition par brouillard ainsi qu’une
très faible formation de mousse. Son pouvoir rinçant et réfrigérant
est renforcé par sa faible viscosité. Stable au cisaillement, il résiste
au vieillissement. SintoGrind TTK est adapté au fonctionnement des
machines qui travaillent avec des débits et des pressions d’arrosage
élevés. Il peut être filtré avec tous les systèmes de filtration usuels,
notamment avec des filtres gravitaires. ]
www.oelheld.fr
Bon nombre de produits constituent la cible des contrefacteurs, ce
qui représente une perte financière considérable pour les industriels. En effet, les progrès techniques des falsificateurs sont tels,
que même les produits les plus complexes sont parfois reproduits
avec un niveau de réalisme déconcertant et vendus aux prix des
originaux. Mimotec vient de mettre au point une solution innovante d’authentification embarquée, applicable sur un large éventail de produits micromécaniques. Le principe consiste à combiner
différentes technologies, dont le CLR (Covert Laser Readable ou
hologramme laser lisible) et le LIGA (Lithographie, Galvanisierung
und Abformung ou lithographie, galvanoplastie et moulage) afin de
produire des composants micromécaniques et/ou des empreintes
de moule qui ont sur une de leur face des nanostructures diffractives. Un simple pointeur laser visant la surface diffractive permet
de faire apparaître le motif (logo, numéro de série ou autre) à
la vitesse de la lumière. Ainsi l'acheteur final, les détaillants, les
offices des douanes ont le moyen de vérifier l'authenticité du produit aisément et sans devoir faire appel à des experts. L’élément
authentifiant se trouve embarqué dans le produit et ne nécessite
aucune base de donnée. ]
www.mimotec.ch
FLUIDE DE COUPE
CONTREFAÇONS
BRÈVE OUTILLAGE
Bloc à deux colonnes
précis
Disponible dans la gamme "découpe" de
Meusburger, le bloc à deux colonnes SH offre
une surface utile maximale grâce à ses deux
www.meusburger.com
unités de guidage linéaires. Le bord d'alignement précis permet de s'aligner de façon
rapide et simple pour l'usinage consécutif
des plaques. De plus, les alésages précis dans
les plaques garantissent une implantation
exacte de tous les éléments de guidage four-
nis par la société autrichienne. Pour faciliter
le choix de ses produits, Meusburger propose
par ailleurs, le catalogue "Consommables
d'atelier pour la construction de moules et
d'outillages" qui comporte un stock d’environ 60 000 articles.
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Présent à Micronora 2014
PRODUITS & SERVICES
PRODUITS & SERVICES
Formes spéciales
ou solutions standards ?
Assemblage
de pièces fines
OUTILS DE COUPE
Souvent, pour la réalisation d’un angle, d’une forme droite
voir d’un rayon concave ou convexe, les utilisateurs font
appel à la fabrication d’outils spéciaux. Une démarche
toujours longue et coûteuse. Le fabricant français d’outils
coupants Magafor a trouvé une parade à ce casse-tête. Il
propose des gammes standards d’outils avec des diamètres
à partir de 50 micromètres adaptés à ces types d’usinages.
Un exemple : le diamètre 0,40 mm est proposé en version
catalogue dans une trentaine de variantes différentes. Et
le fabricant continue assidument ses recherches pour
mettre au point des outils toujours plus performants.
Depuis cinq ans, Magafor étudie avec le CNRS (Centre
national de la recherche scientifique) et l’Université de
Besançon le comportement des micro-outils. Le premier cycle de trois ans a débouché sur une thèse.
Actuellement, un second chercheur/doctorant étudie
l’optimisation des micro-usinages. Ces recherches visent
l’amélioration de la connaissance
Le fabricant français propose des
gammes standards d’outils, comme et de la performance des microce foret, avec des diamètres à partir outils produits par l’entreprise. ]
de 50 micromètres. Source : Magafor
www.magafor.com
BRÈVE FABRICATION
www.schmidttechnology.fr
SOUDAGE LASER
La machine de soudage laser des pièces très fines Mach 200
est équipée d’un laser fibré de 200 W. Source : Laser Cheval
Laser Cheval propose une machine de soudure par transparence
innovante. Capable d’assembler des pièces très fines en matériaux
ferreux, avec des épaisseurs qui varient de 50 à 100 micromètres, elle
est destinée aux secteurs industriels qui recherchent une étanchéité
parfaite. L’équipement utilise des sources lasers fibrées qui éliminent
les effets de l’échauffement et notamment la déformation des pièces.
Commande pour presses électriques
La commande PRC 600
utilisée jusqu’à présent
sur les presses manuelles,
pneumatiques et hydropneumatiques Schmidt
avec force / course a été
déclinée dans une version spécifique destinée
aux presses électriques.
Le boitier compact comprend à la fois la commande de la servopresse
et l’interface hommemachine. L’ensemble
servopresse Schmidt et
commande PRC 600 est
proposé à un prix très Le système PRC 600 combine
compétitif et répond à l’interface homme-machine
de nombreuses applica- et la commande de la machine.
Source : Schmidt Technology
tions. Disponible pour un
poste de travail individuel
sécurisé ou pour une intégration sur une ligne automatisée, la
commande PRC 600 répond à tous les besoins d’un processus
intelligent.
Pièces soudées
par transparence
avec la machine
Mach.
Source :
Laser Cheval
Résultat : des pièces fines très précises, avec un jeu à 5 % de la cote
d’épaisseur de 2 micromètres. Le faisceau laser très fin assure en
outre, des cordons de soudure d’une largeur de 40 à 50 micromètres.
La découpe fine élimine les étapes de reprise. La vitesse de soudure
est de quelques mètres par seconde, plus rapide que les autres techniques de microsoudage. La soudure se fait sous atmosphère protectrice de gaz pour limiter l’oxydation. L’adaptation de la machine
et de l’outillage permet d’aborder une production industrielle. ]
www.lasercheval.fr
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PRODUITS & SERVICES
PRODUITS & SERVICES
Mieux vaut prévenir
que guérir
Les Lamineries Matthey
investissent
La broche d’usinage est placée sous haute surveillance.
Source : GF Machining Solutions
Le nouveau bâtiment a doublé la superficie de travail et rassemble
tous les services de l’entreprise. Source : Matthey
La disponibilité des équipements de fraisage, d’électroérosion
et laser est un des défis majeurs qu’affrontent les responsables de production. Pour répondre à ces soucis, le département Customer Services du constructeur suisse GF Machining
Solutions ajoute plusieurs services préventifs à ses prestations
Machine Support. Étalonnage par interférométrie laser, contrôle
géométrique selon les spécifications ISO 230-1, test de circularité au moyen d’une jauge Ballbar ou surveillance des broches
de fraisage sur site font partie de ce package. Elément essentiel
pour le bon déroulement de l’usinage, la broche est auscultée
en permanence. Ses paramètres, tels que la température du
moteur et des roulements, ainsi que les cas de collision, sont
contrôlés et enregistrés dans un rapport. Il est ainsi plus facile
de déterminer les causes de certaines défaillances d’usinage.
Ou celles qui sont à l’origine de résultats insatisfaisants en
matière de finition. Cette offre "services" apporte aussi une
aide à l’accréditation au programme national d’accréditation
des contractants de l’industrie aérospatiale et de la défense
(Nadcap). ]
www.gfms.com
Spécialisée dans le laminage à froid de précision, la société suisse
a lancé un programme d'investissement de dix millions de francs
suisses. Un bâtiment administratif très fonctionnel qui a doublé la
superficie de travail, a été inauguré en 2013. Il a permis de rassembler
tous les services sous le même toit. La société investit également
dans de nouveaux équipements. Deux tours de stockage Kardex
emmagasinent plus de 60 tonnes de cuivre-béryllium, de titane de
grade médical et d'aciers spéciaux et ont réduit drastiquement la
surface au sol de la zone de stockage. Un nouveau four de traitement
thermique Solo, spécialement conçu pour le traitement de barres,
augmente la qualité et réduit les délais de livraison. Le programme
d'investissement actuel comprend l'installation d'un nouveau laminoir, la rénovation complète et la modernisation d'un ancien laminoir
ainsi que l'installation d'un nouveau four de traitement thermique
pour feuilles ultra-minces. De nouvelles machines ont également
été achetées pour le cisaillage de précision. En parallèle, la société
investit dans un nouvel outil de gestion intégré (ERP), le logiciel
ProConcept de l’éditeur Solvaxis. Il améliorera le service client, la
logistique, le suivi de la production et le contrôle des coûts. ]
www.matthey.ch
MACHINE-OUTIL
LAMINAGE
BRÈVE MICROÉLECTRONIQUE
Boîtiers hybrides hermétiques
Les composants optoélectroniques sensibles utilisés pour les applications de traitement de données
et de télécommunications à transmission haute
vitesse nécessitent une protection fiable dans un
environnement hostile. Les boîtiers hybrides hermétiques miniatures conçus par Schott répondent
à ces besoins. Ils ont une bande passante supérieure à 30 GHz et compensent, grâce à l'utilisation
de passages en céramique multicouche, la différence de hauteur entre le signal haute fréquence
www.schott.com/epackaging
dans l'élément CMS (SMD, surface mount device)
et la carte hôte. Schott utilise le prototypage virtuel pour obtenir rapidement et efficacement un
design optimal. Les céramiques multicouches sont
particulièrement bien adaptées aux passages hermétiques pour combler la différence de hauteur
du guide d'ondes planaire pendant la transmission
du signal entre l'intérieur du boîtier et la carte hôte
; la réflexion haute fréquence est en même temps
limitée au maximum. Ces céramiques permettent
aussi l'intégration de raccords électriques, optiques
et thermiques complexes.
Boîtier HF montable en surface avec quatre
paires différentes de conducteurs, dont
chacune permettent un échange de données
allant jusqu'à 28 GBit/s. Source : Schott
Mic ronora informations N°134 - M ai 2 0 1 4 -
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tan
s
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PRODUITS & SERVICES
PRODUITS & SERVICES
Pour les applications
horlogères
Pour contrôler
des surfaces
OUTILS DE COUPE
Cette famille de micro-forets non revêtus ou revêtus
DICUT de Dixi Polytool s’ajoute à la gamme très large
de micro-mèches du fabricant. Polyvalente en terme de
matériaux à usiner, elle se caractérise en particulier par
une tolérance de 0/+0,004 au diaMicro-foret Dicut
mètre et par une grosse profondeur
Source : Dixi Polytool
(0,20 à 1,99 tous les 1/100 mm).
Le fabricant propose également
les micro-tarauds à refouler DIXI 1716 qui sont avant
tout destinés à l’usinage des aciers de décolletage, des
alliages de cuivre et d’aluminium. Ils sont revêtus avec
une nano couche de Di-Top. ]
www.dixipolytool.com
PRODUITS & SERVICES
FABRICATION
Usinage
des matériaux durs
Le groupe Rubis
Precis est spécialisé dans l’usinage
haute précision
des matériaux
durs, tels que
céramique, titane,
carbure, saphir,
quartz, or et
platine, molybdène et tantale.
La société, qui Pièces en matériaux durs. Source : Rubis Precis
emploie 95 personnes, fabrique sur plan des pièces de haute technicité et fournit
des ensembles qui répondent à tous les problèmes d’usure, d’isolation électrique, de résistance à la corrosion ou aux hautes températures. Les pièces sont usinées au micromètre pour des secteurs de
pointe comme le médical, la chimie, le nucléaire, le spatial, l’électronique, le militaire, l’espace, la recherche... La production de tels
composants est de l’ordre d’un millions de pièces par mois, pour un
prix unitaire variant de 0,10 à… 5 000 Euros pièce. Certifié ISO 9001
et EASE (industries aéronautiques et spatiales), la société a plus de
500 clients dans 25 pays différents. ]
www.rubis-precis.com
MESURE
Le logiciel MountainsMap de Digital Surf qui équipe
le système portique de Confovis accélère l’analyse des surfaces.
Source : Digital Surf
Le système portique de Confovis intègre le logiciel de métrologie
et d’imagerie des surfaces MountainsMap de Digital Surf. Ce qui lui
permet de mesurer et d’analyser avec précision en cinq minutes
seulement, la surface des portées de joints des arbres automobiles.
Et de générer automatiquement un rapport d’analyse conforme à
la norme Daimler MBN 31 007-07. Le système assure un balayage
d’un seul coup à très haute vitesse d’une surface complète. Chaque
profil de 2 mm est mesuré en une séquence grâce à l’objectif Nikon
intégré, doté d’un champ de vision de 2,15 x 1,4 mm. Le "stitching",
procédé complexe, n’est donc plus nécessaire. La mesure haute
résolution, en dessous du nanomètre, est obtenue avec un actionneur piézoélectrique pour le positionnement en Z. En outre, la dernière version Mountains 7 du logiciel de Digital Surf est compatible
avec les microscopes à balayage électronique et les instruments
multi-spectraux. ]
www.confovis.com
www.digitalsurf.com
BRÈVE FAO / SIMULATION D’USINAGE
www.topsolid.fr | www.springplm.com
Fabrication sans soucis
Le logiciel de simulation NCSimul de Spring Technologies sera
intégré dans la nouvelle version de TopSolid’Cam, la solution
de FAO (fabrication assistée par ordinateur) de Missler Software
qui sera disponible cette année. Baptisé TopSolid’NCSimul, ce
package assurera l’échange de données entre les deux outils et
donc, la sécurité de l’usinage. Ceci est particulièrement important
lorsqu’il s’agit d’une pièce très couteuse ou lorsque le temps
d’usinage est très long. La simulation de l’environnement de la
machine et de la pièce, déjà présente dans TopSolid’Cam, couplée
avec la simulation avancée des blocs ISO via TopSolid’NCSimul
évitera les collisions potentielles. A plus long terme, les deux partenaires prévoient l’intégration dans TopSolid’Cam des solutions de
gestion des outils coupants de Spring Technologies.
Mic ronora informations N°134 - M ai 2 0 1 4 -
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TECHNOPOLE MICROTECHNIQUE
ET SCIENTIFIQUE
> En connexion directe aux réseaux
Très Haut Débit, LGV Rhin-Rhône
et A36 Lyon-Strasbourg
Campus universitaire
• 15 000 étudiants sur la technopole
• Université de Franche-Comté
• Institut supérieur d’ingénieurs biomédical
• École Nationale Supérieure de Micromécanique
et des Microtechniques (ENSMM)
• Centre de Formation des Apprentis de l’Industrie (CFAI)
www.temis.org
Pôle « recherche et innovation »
• Pôle de compétitivité des Microtechniques
• TEMIS Sciences, 8 850 m2 (sdp) dédiés à la recherche en micro
et nanotechnologies, qui regroupe les équipes de FEMTO-ST
et les équipements en salle blanche (850 m2)
• Centrale de technologies MIMENTO-Renatech
• Institut de bioingénierie cellulaire et tissulaire
• Établissement Français du Sang : membre
de la plateforme ECELL France
• Centre d’Investigation Clinique en Biothérapies
et Innovation Technologique
Pôle entrepreneurial
• Incubateur, pépinière, hôtel d’entreprises, terrains viabilisés
• Plus de 50 entreprises à la croisée de l’industrie et de la recherche
• Des leaders sur des marchés à forte valeur technologique :
VIX TECHNOLOGY (solutions de transports publics),
SOPHYSA (valves neurologiques), SMARTESTING
(éditeur de logiciels), COVALIA (e-santé), …
Direction de la Technopole TEMIS
TEMIS Innovation
Maison des Microtechniques
18 rue Alain Savary • 25000 Besançon • France
Tél +33 (0)3 81 50 46 95
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JC.AUGÉ n Crédits photos : DR - M. Benjamin - FEMTO ST - Grand Besançon - Silmach - TEMIS - architecture Groupe-6-mars 2011 - 2014
TEMIS,
> 250 ha de savoir-faire :
Luxe, Aéronautique, Smart systems,
Dispositifs médicaux
PRODUITS & SERVICES
PRODUITS & SERVICES
Spinner propose
un 5 axes économique
9es Rencontres
Technologiques Européennes
Micro & Nanotechnologies
MACHINE-OUTIL
MICRO & NANOTECHNOLOGIES
(25-26 septembre 2014, Besançon)
Le centre d’usinage 5 axes U5-620 coûte 119 000 Euros.
Source : Spinner
Le constructeur allemand Spinner distribué en France par Realmeca
réagit à la concurrence sur les coûts de l’usinage 5 axes. Son
centre d’usinage vertical 5 axes U5-620 est commercialisé pour
119 000 Euros seulement, mais sans faire aucun rabat ni à la
qualité ni aux performances d’usinage. "La machine est équipée
d’un pack d'équipements qui comporte la commande numérique
Siemens 840 DE-SolutionLine, un magasin de 24 outils, une broche
de 9 000 tr/min et 19 kW ainsi qu’un convoyeur à copeaux", précise Jean-Baptiste Medot, directeur commercial de Realmeca. La
machine peut être dotée d’un système de palettisation avec 4 ou
9 palettes. Le constructeur propose également une version longue
(axe X = 1 520 mm) de cette machine, avec une table fixe sur le côté
gauche. Elle permet l’usinage de grandes pièces en 3 et 4 axes.
La U5-1520 coûte 148 000 Euros. ]
www.realmeca.com
BRÈVE CONTRÔLE
www.cfmetrologie.com
Pour mesurer au plus juste
La seconde édition des Journées nationales de la Mesure aura lieu le
25 et 26 septembre 2014 à Lyon. Organisée par le Collège français de
métrologie (CFM) avec le soutien d’A+ Métrologie, de Bea Métrologie,
du Cetiat, et d’Implex, elle se propose d’être un condensé de
savoir-faire et de bonnes pratiques pour que la mesure soit la plus
"juste" possible ! La manifestation concerne tous les acteurs de
la chaîne de production, du bureau d’études au contrôle final, en
passant par la maintenance, la qualité et la métrologie. Les sujets
sont orientés vers les grands secteurs d’activité en région RhôneAlpes : biomédical, chimie, mécanique, électronique, énergie, génie
climatique, pharmacie, plasturgie, textile, transport.
Les Rencontres Technologiques Européennes se matérialisent
sous la forme de partenariats technologiques ou donnent lieu
au montage de projets communautaires de R&D. Source : Jack Varlet
S’associer pour innover, se développer et gagner des marchés.
C’est avec cet objectif que les 9es Rencontres Technologiques
Européennes, organisées par la Chambre de commerce et d’industrie (CCI) de Franche-Comté (ARIST), se tiendront les 25 et
26 septembre 2014 dans le cadre du réseau Enterprise Europe
Network et au cœur du salon Micronora. Rappelons que l’édition
précédente, dédiée aux matériaux, surfaces et systèmes intelligents, a rassemblé 110 participants venus d’une dizaine de pays.
"Comme d’habitude, les rencontres se sont matérialisées sous la
forme de partenariats technologiques ou ont donné lieu au montage de projets communautaires de R&D", remarque Anne-Marie
Vieux, responsable de ces rencontres à la CCI Franche-Comté
(ARIST). "Les participants ont enrichi leur carnet d’adresses international pour mieux faire connaître des savoir-faire pointus et valoriser des technologies. Enfin, les rencontres ont facilité la détection
de technologies et d’idées nouvelles pour innover…" Les 360
rencontres en face-à-face de l’édition 2012 ont généré à ce jour
sept accords de partenariats entre entreprises européennes, dont
deux projets européens. Parmi ces accords, quatre concernent
des entreprises franc-comtoises (dont trois sont des PME). Les
collaborations impliquent des participants de plusieurs pays,
notamment la Suisse, l’Italie, les Pays-Bas et la France. Les frais
d’inscription aux 9es Rencontres Technologiques Européennes
sont de 200 Euros, avec 50 % de réduction pour les exposants de
Micronora. ]
www.micro-nano-event.eu
Mic ronora informations N°134 - M ai 2 0 1 4 -
35
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L’ENTRETIEN DE MICRONORA
André Montaud, directeur du Thésame :
"La micromécatronique est une voie d’avenir
pour de nombreux domaines industriels, du médical
à l’automobile en passant par l’aéronautique."
Micronora Informations
Le Thésame a mené en 2013 une activité
extrêmement riche. Quels ont été les
moments forts ?
pements intelligents et capables de dialoguer
tous azimuts. Nous allons bien sûr, participer
à d’autres manifestations comme Innorobo en
avril prochain ou Micronora en septembre.
André Montaud Fidèle à son rôle, de moteur du développement
économique par l’innovation des entreprises et
notamment des PME, en Rhône-Alpes mais
aussi en Europe, notre structure a organisé
l’année dernière plusieurs actions d’envergure.
Les deux rencontres européennes de la mécatronique, la première à Lyon dans le cadre
du salon Innorobo, la seconde à Toulouse au
pays de l’aéronautique, ont permis aux participants d’enrichir leurs connaissances en ce qui
concerne la robotique, l’organisation de l’entreprise, l’excellence industrielle… Rappelons
que dans ce cadre a été lancé le programme
Robot Start PME. Porté par le Symop (Syndicat
des entreprises de technologies de production), le Cetim (Centre technique des industries
mécaniques) et le CEA LIST, il apportera aux
entreprises françaises souhaitant acquérir leur
premier robot un accompagnement technique
et financier.
Fort d’une équipe d’une vingtaine de personnes et doté d’un budget de 2,5 millions
d’Euros, le Thésame assure également des
actions de veille technologique, des rencontres
industrielles, des études d’opportunité ou des
travaux d’accompagnement de projets…
La prochaine édition du salon Micronora
qui aura lieu du 23 au 26 septembre 2014
consacrera justement son Zoom aux
technologies mécatroniques. Que pensezvous de ces nouvelles solutions ?
Que prévoyez-vous pour 2014 ?
Notre rendez-vous principal, les rencontres
mécatroniques européennes EMM 2014, auront
lieu cette année le 17 et 18 juin à Annecy. Avec
des conférences et des animations qui traiteront des sujets qui intéressent hautement les
industriels, comme l’usine du futur. On verra
ainsi comment se prépare l’avènement du
concept Industrie 4.0 qui fait place à des équi-
Je crois que la tâche de développeurs de ces
systèmes est ardue. Il faut ainsi repenser les
produits pour les rendre plus compacts que
ceux réalisés avec les moyens mécatroniques
classiques. Les microtechniques sont indispensables pour pouvoir s’aventurer dans cet
univers minuscule et, dans certains cas, on
touche ainsi les limites de ce que peuvent faire
les techniques de production actuels. Mais
c’est sans doute une voie d’avenir pour de
nombreux domaines. On pourra ainsi insérer
des capteurs dans les pilules pour mieux cibler
les traitements dans l’industrie médicale. Ou
réaliser des minidrones qui pourront aller dans
des endroits difficiles d’accès. L’industrie automobile utilisera des micromécanismes pour
réduire encore plus le poids de véhicules et
consommer toujours moins ou pour réaliser les
voitures électriques de demain. Dans la robotique mobile on assistera à la mise au point de
dispositifs plus légers et moins encombrants.
Le chemin n’est pas facile, technologiquement
parlant, car il faut dépasser un bon nombre
d’obstacle. Il faudra par exemple, assurer la
compatibilité électromagnétique de ces petites
merveilles. Ou assurer leur fiabilité sur tout le
cycle de vie. Alors, les ingénieurs affuteront les
outils de calcul de résistance et feront appel
à de nouveaux matériaux. Enfin, l’autonomie
énergétique de ces micromécanismes est un
autre défi important. Les solutions viseront un
accroissement de la durée de fonctionnement
grâce à des microbatteries à forte capacité
énergétique ou à des mécanismes capables de
s’autoalimenter en énergie.
Que découvriront les visiteurs du Zoom
au salon Micronora en septembre prochain ?
Le Thésame participe activement à l’organisation du Zoom et c’est à un voyage passionnant
dans l’univers de la micromécatronique que les
organisateurs du salon bisontin inviteront les
aficionados de microtechnologies. Près d’une
trentaine de sociétés, des noms comme Carmat,
Schunk Intec, Awabot, Polycaptil, Renishaw,
Percipio Robotics, Statice, Silmach, Dextérité
Surgical, Pi France, Da Vinci… y exposeront des
produits révolutionnaires. Les visiteurs pourront
ainsi admirer les desktop factory, des micromachines de production très rapides et reconfigurables indispensables pour fabriquer les
dispositifs micromécatroniques. Ne manqueront pas les microvannes pilotées à distance, les
moteurs-roue, les prothèses instrumentées ou
des petits robots mobiles. Voir des drones qui
voleront au-dessus de leurs têtes… ]
www.thesame-innovation.com
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Le site des professionnels du traitement des matériaux
Le site internet
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Traitements
& Matériaux
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Contactez-nous au 01 53 26 48 00 pour en savoir plus ou rendez-vous sur www.traitementsetmateriaux.fr
publi-information
Bernard Cancian,
responsable méthodes et amélioration
continue chez Eaton hydraulics SAS.
Le lavage se fait par immersion avec pompe haute pression de 10 bars et ultra-sons. Sont inclus
dans l’équipement l’évacuation de l’huile en continue, le séparateur d’eau, une chambre spéciale
pour évacuation des copeaux dans filtre spéciale métallique et un chargeur automatique intégré.
Ecobome Industrie
Roll, top du lavage
pour Eaton hydraulics SAS
Depuis plus de 20 ans, l’équipe de 7 personnes d’Ecobome industrie
fournit, installe et entretient du matériel haut de gamme pour le
nettoyage industriel et le traitement des effluents, «toutes typologies de
lavage», précise Eric Boone, gérant de l’entreprise depuis 2004. Avec
un CA de 2,3 M€, ce spécialiste dans la vente d’équipements de lavage
travaille dans toutes les régions de France, et beaucoup avec les
industriels de Haute-Savoie.
La société poursuit son développement depuis 8 ans : installation de
l’entreprise dans des locaux plus fonctionnels à Pont-de-Roide (Doubs)
fin 2007, exclusivité française dès 2008 pour la distribution de la marque
allemande Roll (équipements de lavage lessiviels et aux solvants, multicuves) puis, en septembre 2010, autre carte exclusive avec Mecwash
(machines de lavage par immersion de taille standard).
Machine à solvant non chloré
pour eaton hydraulics sas
Pour répondre aux exigences de leurs donneurs d’ordre, les entreprises
industrielles optent désormais pour un équipement de lavage intégré à
leur chaîne de production. Basée à Ville-la-Grand (Haute-Savoie),
Eaton hydraulics SAS utilise une machine d’Ecobome industrie ; cette
unité emploie une cinquantaine de personnes pour un groupe qui
compte environ 73 000 employés de par le monde avec des clients dans
plus de 150 pays.
La machine Roll installée chez Eaton hydraulics SAS a remplacé une
machine ouverte utilisant du trichloréthylène : «La RCTS 037 est un
équipement de lavage au solvant non chloré, type alcool modifié
Dowclene™ 1601 fourni par la société Vallier», développe Eric Boone.
Dix paniers type Novel R410 sont lavés chaque heure.
Dans le cadre d’un plan de prévention avec la Caisse d’assurance
retraite et de la santé au travail, Eaton hydraulics SAS a défini un cahier
des charges pour le procédé de lavage de ses pièces décolletées
(composants pour raccords hydrauliques et pneumatiques) : «Au
Simodec 2010, nous avons mené une étude chez deux constructeurs entre
un lavage lessiviel et aux solvants non chlorés, explique Jean-Denis Roux,
directeur de l’usine. Sur des matériaux comme l’inox et le laiton sans plus
aucune trace après lavage, la qualité de lavage était meilleure avec le
second procédé, beaucoup plus stable et avec des coûts d’exploitation plus
faibles que du lessiviel.» Ce plan d’amélioration des conditions de travail
(environnement, diminution des troubles musculo-squelettiques) a
abouti à un financement du projet ; la Carsat a validé l’équipement de
lavage et son environnement suite à sa vérification intégrale lors de son
contrôle.
Pour les pièces de petits diamètres ou avec des perçages plus fins, le
séchage des pièces était également meilleur avec la machine Roll dès la
fin du cycle de lavage plus court, car nécessitant moins de solvants :
«De 600 litres par mois, nous sommes passés à moins de 100 litres par an»,
se réjouit Bernard Cancian, responsable méthodes.
Le parc est composé d’une centaine de machines, surtout des multibroches utilisant deux huiles entières (acier et inox) et des CN de l’huile
soluble : «Mélanger différents types d’huile a été l’un des problèmes à
résoudre dans le choix de la machine de lavage», confie Jean-Denis Roux.
Ecobome industrie dispose d’un SAV performant pour le suivi de la
machine et les pièces de rechange parfois nécessaires : «Nous sommes
formés dès la mise en place de la machine dont l’utilisation est d’une
grande simplicité», poursuit Bernard Cancian. Un diagnostic à distance
permet aussi un dépannage efficace.
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