Impressionnant étalage de produits au Salon inter

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EDITION 3/2007 F
REPORTAGES SUR LA RECHERCHE ET LE DEVELOPPEMENT, LA PRODUCTION, LA TECHNIQUE DES MATÉRIAUX ET SUR L’APPLICATION PRATIQUE
TECHNOLOGIE & DEVELOPPEMENT DE PRODUITS - NOUVELLES
DES RESSORTS TECHNIQUES AINSI QUE SUR LE DOMAINE DES INSTALLATIONS, DES MACHINES ET DES OUTILS DU GROUPE SCHERDEL
Impressionnant étalage
de produits au Salon international de l'Automobile
Chères lectrices, chers lecteurs,
Les pas moins de 88 premières
mondiales présentées au tout dernier Salon international de l'Automobile de Francfort témoignent du
fort potentiel d'innovation de l'industrie automobile. Cette fois-ci,
l'essentiel des nouveaux développements porte non seulement sur
le design, mais aussi sur les améliorations techniques en matière de
protection de l'environnement et de
gestion responsable des ressources. De son côté, SCHERDEL,
présent au Salon de Francfort depuis sa première édition de 1951,
poursuit son fort engagement dans
le développement de "nouvelles
technologies pour une meilleure
compatibilité environnementale".
Nos équipes d'innovateurs ont déjà
remporté de grands succès dans
ce domaine, par exemple en réduisant le poids des pièces ou en minimisant leur encombrement. De la
même manière, dans le cadre de
notre dynamisme en innovations et
en améliorations techniques, nous
consentons les mêmes efforts en
matière de respect de l'environnement. Car chacun sait que fouler
de nouveaux territoires sera l'une
des clés de la réussite dans le futur. Notre Groupe veut donc cultiver
au jour le jour son slogan "Le progrès par la tradition – la croissance
par l'innovation". En ce sens,
j'adresse tous mes remerciements
à tous les clients, partenaires et
collaborateurs pour leur excellente
coopération et leur souhaite une
excellente nouvelle année.
Bien à vous
Walter Bach
Associé gérant
du Groupe SCHERDEL
Depuis 1951, SCHERDEL a toujours eu son
stand au Salon de Francfort
C
ette année, le plus grand salon de
l'auto du monde a été à nouveau
le pôle d'attraction pour près d'un million de visiteurs provenant de quelque
125 pays. Depuis la première exposition automobile de Francfort en 1951,
SCHERDEL a toujours répondu présent à ce rendez-vous. Le changement
climatique, le rendement des carburants et la réduction du CO2 sont les
thèmes de l'édition de cette année.
A travers un grand nombre de produits, SCHERDEL a illustré d'une manière marquante les challenges auxquels sont confrontés à la fois les
constructeurs et équipementiers pour
réduire la consommation de carburant
et donc les émissions de polluants via
l'optimisation de la consommation et du
poids des véhicules.
Ainsi, dans le domaine « powertrain »
un tableau synoptique complexe présentait l'emploi des ressorts cylindrebloc de SCHERDEL dans les systèmes
d'injection à haut rendement et l'utilisation des pièces découpées et pliées
dans l'électronique ultramoderne des
moteurs et l'allumage. L'optimisation du
poids, sans renoncer pour autant à une
stabilité maximale, a été illustrée dans
le secteur des habitacles/équipements
intérieurs des véhicules par les produits
de l'Usine Marienberg placés sous le
signe du « confort ».
L'équipementier automobile international a aussi présenté sa compétence
dans les secteurs automobiles du châssis, de la carrosserie, de la technique
des connexions et du traitement de
surface. La position dominante de
SCHERDEL sur le marché des ressorts
techniques et en particulier des res-
sorts de soupapes et des ressorts de
segments, a été largement mise en évidence par les pièces exposées et une
animation 3D. En outre, les visiteurs
ont pu s'informer sur les activités de recherche, de développement et de
contrôle qualité du Groupe. A titre
d'exemple, le stand présentait une simulation – naturellement simplifiée
pour les besoins de l'exposition – de la
mesure des contraintes subies par un
ressort à l'aide d'une jauge de déformation et une analyse par ordinateur.
Globalement, les visiteurs, invités et
collaborateurs ont exprimé leur entière
satisfaction quant au déroulement de
l'événement et à la présence de
SCHERDEL à cette 62ème édition du
Salon international de l'Automobile de
Francfort. Le communiqué de presse
du VDA « Un salon qui en appelle un
autre » est donc tout à fait de circons(AL.)
tance.
1
INFORMATIONS INTERNES
Les « wave springs », complément idéal à la gamme
La production en série a démarré au début de
l'année dans l'Usine Friedau
L
es « wave springs » sont une solution idéale pour accomplir des
fonctions dans un encombrement minimum. Par rapport aux ressorts de compression, aux rondelles élastiques ou
aux structures comprenant un sous-ensemble ressort, dans certaines conditions de montage l'emprise d'un « wave
spring » est relativement faible. La recherche permanente de l'amélioration
et de l'innovation au sein du Groupe
SCHERDEL a été le principal stimulant
de l'extension de la gamme aux « wave
springs » dans le secteur des ressorts
techniques. Depuis le début de l'année,
l'Usine Friedau produit ce type de ressorts en série.
Avant de démarrer sa production de
« wave springs », SCHERDEL avait
procédé à toute une série d'essais et
développé les techniques et procédés
adaptés pour le calcul des « wave
springs » via la méthode des éléments
finis. Les premiers succès remportés
avec ce nouveau produit ont été enregistrés dans son utilisation sur le terrain
chez le client. Des « wave-springs » fabriqués par SCHERDEL ont par
exemple permis de résoudre un problème de bruit dans un module. En inves-
2
tissant dans une machine ultramoderne
de fabrication de « wave springs »,
l'Usine Friedau s'est dotée récemment
des capacités de production adéquates.
Ce nouveau produit est fabriqué, entre
autres, à partir d'aciers au carbone et
de matières inoxydables.
En parallèle aux activités de production, SCHERDEL a soutenu en continu
la simulation des « wave springs ».
Les nouvelles commandes de développements spécifiques et les livraisons
de prototypes confirment le bien-fondé
de la décision prise par SCHERDEL
d'entrer sur le marché des « wave
(DK.)
springs ».
ZARIAN « met en forme »
les matières polymères
A
son siège de Marktredwitz, la
filiale de SCHERDEL, ZARIAN
Bewegungs-Systeme GmbH, se
consacre à relever les défis du marché
en proposant des procédés d'assemblage innovants. En construisant des
machines et installations d'assemblage
et de traitement de pièces en matières
polymères, l'entreprise a récemment
conquis un nouveau secteur de produits, se dotant ainsi d'un nouveau pilier.
Calandres assemblées
Dans la construction automobile, l'accent est mis sur la production de véhicules de plus en plus respectueux de
l'environnement. En matière de poids,
de formabilité et de résistance, les matières polymères susmentionnées apportent souvent des avantages décisifs.
Les constructeurs sont d'ailleurs de
plus en plus enclins à remplacer les
matières traditionnelles par des matières synthétiques. Une tendance illus-
trée par la hausse de la demande en
machines et dispositifs spéciaux destinés à « l'ennoblissement » des matières polymères via les processus de
formage de type moulage par injection
ou extrusion-soufflage. ZARIAN développe et réalise par exemple des systèmes de découpe de carottes. Ces
installations se chargent de couper et
emboutir les pare-chocs après le moulage par injection pour leur donner leur
forme définitive en éliminant les carottes et éléments similaires.
Machines et installations de traitement de
pièces en plastique – une nouvelle ligne de
produits de SCHERDEL
Dispositif d'assemblage de calandres
Le développement et la fabrication de
machines spéciales et de dispositifs
d'assemblage et de réalisation de modules en matières polymères sont
conduits en étroite collaboration avec le
client. ZARIAN possède une compétence particulière dans la fabrication de
machines et installations d'assemblage
de modules dans les domaines suivants : dispositifs de découpe de
pièces obtenues par extrusion-soufflage, dispositifs d'assemblage de calandres, systèmes de découpe de carottes de pare-chocs et périphériques
pour l’ IML (Injection-Mold-Labelling).
L'entreprise considère le segment
« Construction de machines et installations de traitement de matières polymères » comme une activité prioritaire
dans le futur. D'après les estimations
des spécialistes et techniciens en application, ce secteur présente un excellent
(DK.)
potentiel de croissance.
Pièce obtenue par
extrusion-soufflage
3
Un logiciel pour optimiser
la conception des ressorts
SCHERDEL se dote de nouvelles possibilités
de calcul des rondelles élastiques et des
barres de torsion
SCHERDEL atteint des sommets
au niveau de la satisfaction de
la clientèle
Lors de la dernière analyse de
satisfaction de la clientèle –
marquée par un taux de réponse
exceptionnel – les résultats obtenus par SCHERDEL sont extrêmement positifs. Les performances
du Groupe dans les domaines du
suivi de la clientèle/service client
et de la flexibilité dans la résolution des problèmes ont été particulièrement appréciées par les
clients interrogés. Le questionnaire
comportait aussi des questions sur
la gamme de produits et de services proposée par SCHERDEL,
la disponibilité à l'innovation au
sein du Groupe et la performance
en matière de capacité et de fiabilité des livraisons. Les propositions
d'améliorations et critiques soumises par les clients sont toujours
les bienvenues chez SCHERDEL
et peuvent conduire à de nouvelles optimisations dans tous les
secteurs. Le pourcentage élevé
d'excellentes notes reçues au sondage clientèle est un stimulant
sans égal pour SCHERDEL. Sur
le principe, l'ensemble du Groupe
poursuit avec constance son objectif primaire visant à mettre en
place une coopération optimale et
fructueuse avec les clients. (DK.)
4
L
es ressorts soumis à de très fortes
contraintes accomplissent souvent
des missions essentielles chez le client
et doivent être dimensionnés de manière optimale en termes de vie utile et de
fonctionnalité. Les exigences liées à la
réduction de l'encombrement, des coûts
et des masses font que l'on s'approche
de plus en plus souvent des limites de
résistance des matières employées. Le
marché ne fournissant aucun programme répondant à ces exigences, dès le
début des années 90 SCHERDEL avait
déjà développé sa première génération
de programmes de calcul pour disposer, avant même la production à proprement parler, d'une base qualitative
pour les produits. Le progiciel complet
de calcul des ressorts a été à nouveau
remanié de fonds en combles, intègre
les tous derniers enseignements du savoir-faire de SCHERDEL et présente un
grand nombre de nouvelles possibilités
de calcul améliorées. Il est aussi prévu
pour intégrer d'autres programmes de
calcul. En plus des programmes éprouvés de calcul de ressorts de compression, ressorts de traction, ressorts coniques, ressorts de torsion, ressorts hélicoïdaux et ressorts de segments, le
système compte à présent un module
de calcul des rondelles élastiques et de
nouvelles possibilités de calcul de
barres de torsion. Le logiciel présente
aussi d'autres nouveautés telles la représentation optimisée des ressorts sur
les tirages de plans et l'amélioration de
l'archivage des données de calcul.
Outre la mise à jour des bases de données des matières, SCHERDEL travaille aussi à une option d'estimation
de la durée de vie des ressorts.
La révision du logiciel PC permet
d'envisager par exemple l'extension
des limites du nombre de phrases de
données, textes et tirages de plans.
Avec ce programme, les développeurs
de SCHERDEL sont en mesure de calculer rapidement et efficacement les
variantes de ressorts les plus diverses
et de fournir au client les représentations de leurs meilleures propositions.
Les bases de données fusionnées avec
le programme autorisent, à des fins de
comparaison, l'accès à toutes les variantes de ressorts ayant déjà fait l'objet
d'un calcul. Munis de ces fonctions, les
techniciens en applications du Groupe
SCHERDEL sont capables de répondre
aux exigences des clients suivant des
cycles de développement de plus en
plus courts.
Edité en allemand, anglais et français,
ce logiciel permet d'échanger sans problème les données de calcul par e-mail
par delà les frontières des réseaux
locaux et d'améliorer durablement la
communication entre les développeurs
de SCHERDEL basés dans le monde
entier.
Associé au savoir-faire spécifique
et à l'expérience des collaborateurs
de SCHERDEL, ce programme dernier
cri de calcul des ressorts permet de
calculer et de produire pour le client
un produit optimisé en fonction de ses
spécifications. On n'en attendait pas
moins de la tradition de progrès et
de satisfaction de la clientèle cultivée
chez SCHERDEL.
Un nouveau banc d'essais
de moteurs qui pose de
nouveaux jalons
C
hez SCHERDEL, le progrès par la
tradition n'est pas seulement un
slogan emblématique issu de la philosophie de l'entreprise, mais aussi un
préalable conditionnant les efforts quotidiens de tout le personnel de la maison dans la recherche des améliorations des processus de production. Ce
slogan est aussi une démarche qui préside aux activités de technique de mesure et d'essais. Les ingénieurs et
techniciens n'ont donc pas ménagé
leurs efforts et leurs soins dans la mise
au point suivant les dernières connaissances techniques du banc d'essais de
moteurs réalisée récemment dans les
ateliers. Ces travaux visaient non seulement à répondre aux tous derniers
impératifs techniques, mais aussi à définir une nouvelle référence de performance du banc d'essais.
Pour obtenir des résultats optimaux,
le développement et la fabrication de
ressorts de soupapes requièrent, outre
un énorme savoir-faire en ingénierie,
l'emploi de méthodes ultramodernes
de calcul et de simulation. Chez
SCHERDEL, la performance fournie effectivement par un ressort de soupapes
lors de son fonctionnement dans un
moteur est analysée et documentée
avec précision. Une condition sine qua
non si l'on sait que cette pièce doit résister aux conditions les plus sévères
telles que les variations permanentes
de charge et de température. Le nouveau banc d'essais de moteurs renseigne sur la performance des ressorts
de soupapes en termes de fonctionnalité et de vie utile. A l'aide de capteurs et
d'un système de mesure intelligent, les
techniciens contrôlent et analysent le
comportement aux oscillations des ressorts et la fonctionnalité de la distribution soupapes. Le système permet par
exemple de réaliser des analyses dynamiques telles que des calculs des
contraintes subies par un ressort de
soupape, la mesure des forces en aval
du ressort ou le comportement dynamique de la soupape dans la culasse.
Avec l'entrée en service de ce banc
d'essais de moteurs remanié et l'extension et l'amélioration des possibilités
d'essais, SCHERDEL apporte aussi
une importante contribution à l'optimi(DK.)
sation de ses produits.
L'analyse de la fonctionnalité et de la vie utile
des ressorts de soupapes
Evolution détaillée des contraintes
subies par le ressort à un régime
de 6800 t/mn. L'image illustre
cinq courses.
Informations complémentaires
à ce sujet :
INNOTEC Forschungs- und
Entwicklungs-GmbH
Mess- und Prüffeld
Scherdelstr. 2
95615 Marktredwitz
Tél. +49 9231 603-509
5
RECHERCHE
Portrait de collaborateur
Optimisation des nervures
et pliées complexes
de pièces découpées
Cette rubrique vous présente des
collègues susceptibles de vous intéresser en tant qu’interlocuteurs.
Informations complémentaires
à ce sujet :
INNOTEC Forschungs- und
Entwicklungs-GmbH
Numerische Simulation
Scherdelstr. 2
95615 Marktredwitz
Tél. +49 9231 603-512
A
ujourd'hui, les capteurs pluielumière sont le plus souvent fixés
sur le pare-brise derrière le rétroviseur
et pour certains dans le support de rétroviseur. Ils remplissent des fonctions
de sécurité et de confort et commandent les essuie-glaces suivant les intempéries en régulant leur fonctionnement intermittent.
Fonction et exigences
Cette fonction est obtenue par le couplage d'un faisceau IR avec une diode
émettrice située dans le pare-brise et la
mesure de la luminosité au niveau
d'une diode réceptrice. L'intensité lumineuse mesurée varie suivant la quantité
de gouttes de pluie tombant sur le pare-brise, car l'indice de réfraction de la
lumière mesuré dans l'air est différent
de celui mesuré dans l'eau, entraînant
la variation du taux de réflexion (voir
fig. 1). Le contact optique entre le capteur et le pare-brise est obtenu à l'aide
d'un gel transparent souple appliqué
sur le pare-brise avec une pression surfacique définie et sans bulles. En général, la pression requise est exercée par
un ressort à lames.
Intégration du ressort à lames
et du boîtier dans une seule
pièce découpée et pliée
La pièce découpée et pliée développée par SCHERDEL intègre le boîtier
et le ressort à lames en une seule pièFig. 1
6
ce. En raison des impératifs de fabrication, cette structure ne peut être réalisée qu'avec une seule épaisseur de tôle. La pièce, qui ne sert qu'à transmettre les forces, doit donc présenter
une rigidité maximale, ce qui oblige à la
doter de nervures. Sur les pièces complexes, très souvent la question est de
savoir où les nervures sont efficaces et
de quelle manière elles doivent être
réalisées.
avec TOSCA
Fig. 2
Le logiciel d'optimisation TOSCA répond à ces questions par des outils
adaptés capables de proposer par le
calcul la position et la forme des nervures en fonction de la répartition des
charges dans la pièce non renforcée
(voir fig. 2). Ensuite, cette proposition
doit être examinée pour obtenir une
pièce découpée et pliée réalisable sur
le plan des techniques de fabrication.
Obtention d'une pièce découpée
et pliée réalisable techniquement
Moyennant plusieurs cycles d'étude et
de simulation, la proposition TOSCA
est révisée et l'efficacité des différentes
nervures contrôlée (voir fig. 3). Dans le
Fig. 3
cas qui nous intéresse, cinq cycles
ont suffi pour définir la géométrie définitive et ont permis d'obtenir un raidissement de la pièce de près de 70% de
133 N/mm à 222 N/mm. Dans le même
temps, la contrainte subie par la pièce
a pu être diminuée de près de 40% de
1378 MPa à 864 MPa. Grâce à cet
abaissement de la contrainte, la pièce
a pu être réalisée avec une qualité de
matière moins onéreuse, générant ainsi
une réduction des coûts.
Synthèse
L'exemple pris ici d'une pièce découpée et pliée complexe démontre la
manière dont l'emploi ciblé d'un outil
de calcul performant aboutit à des
solutions efficaces dans le Groupe
SCHERDEL. Des exigences apparemment contradictoires (boîtier rigide —
ressort souple) peuvent être combinées
avec harmonie moyennant des
concepts nouveaux. La limitation du
nombre de prototypes permet d'accélérer considérablement le processus de
développement et d'obtenir des produits de haute qualité et innovants.
Animations visualisables sous :
www.scherdel.de –>
RESEARCH & DEVELOPMENT –>
Numerical simulation
Décharge et raidissement ciblés grâce au position nement et au dimensionnement
corrects de nervures
Franz Magerl
Depuis le 1er avril, Franz Magerl travaille chez INNOTEC GmbH, filiale de
SCHERDEL chargée de la recherche,
du développement et de l'innovation,
implantée à Poppenreuth, près de
Marktredwitz.
Né en 1962 à Weiden, Franz Magerl
suit d'abord une formation professionnelle avant d'étudier la construction
mécanique à l'école supérieure technique de Ratisbonne (FH Regensburg)
et à l'université de Stuttgart. Ensuite,
en 1994 il fait son doctorat au MaxPlanck-Institut für Metallforschung de
Stuttgart sur le cahier des charges en
matière de structures et de rupture mécanique dans l'étude de moteurs et de
turbines. Il acquiert sa première expérience professionnelle entre 1989 et
1990 dans les fonctions d'ingénieur en
recherche et développement chez
Daimler-Benz AG dans le secteur de la
technique des matériaux et de la mécanique des structures. Dans le cadre
d'un séjour d'étude et de recherche au
Japon réalisé en 1993, Franz Magerl
approfondit les questions touchant aux
technologies des matériaux. Entre 1994
et 1997, il travaille chez Robert Bosch
GmbH dans la recherche et le développement des technologies d'injection
diesel et essence. En parallèle à son
activité exercée à Stuttgart, entre 1995
et 1996 il travaille au sein de la société
Diesel Technology de Grand Rapids /
Etats-Unis dans le cadre d'une société
en joint venture.
En 1997, Franz Magerl intègre l'école
supérieure technique nouvellement fondée de Amberg-Weiden, qui le charge
non seulement de la planification et de
l'établissement des filières d'ingénierie
d'entreprise et d'European Business
and Language Studies de la section de
Weiden, mais aussi des cours de mécanique technique, de technique des
matériaux, de développement et d'ingénierie assistée par ordinateur. Il centre
ses recherches sur l'emploi de méthodes et procédés innovants dans le
processus de développement.
7
La compétence
autour de l'automobile
compétence
Le Groupe SCHERDEL élabore des solutions axées sur le client dans les secteurs d'activités suivants :
Ressorts techniques, composants pour équipements automobiles, emboutissage et pliage, techniques de connexion,
techniques d'assemblage, machines et équipements, automatismes et commandes numériques, outillages et dispositifs,
traitement de surface et recherche & développement. Voici les principaux produits fabriqués dans le secteur automobile :
Moteur
Habitacle
Carrosserie, freins et châssis
Système d'injection
Ressorts de compression
Pièces découpées pour injecteurs piézo-électriques
Accoudoir central
Structures métalliques avec ou sans mécanisme à clips
Actuateurs de système de freinage
Ressorts booster
Sous-ensembles ressorts
Unités de commande
Distribution soupapes variable
Ressorts de torsion
Pièces découpées et pliées
Ressorts spirales
Ressorts double corps
Sous-ensembles
Pièces obtenues par découpage fin
Sécurité des occupants
Ressorts de réglage en hauteur de la ceinture
Serrure de ceinture
Pièces découpées et pliées d'airbag
Système de freinage Foundation
Ressorts de maintien de plaquettes
Ressorts de maintien de boîtier
Pièces d'écartement
Ressorts de traction / compression de
frein à tambour
Tendeurs de courroies
Ressorts de torsion
Barres de torsion
Ressorts spirales
Moteur de base
Ressorts de segments
Ressorts de soupapes
Ressorts de rattrapage de jeu de soupapes /
Tiges-poussoirs
Ressorts absorbeurs de vibrations
Bagues de sécurité
Allumage
Douilles magnétiques
Ressorts de contact
Tubes/douilles enroulés
Tôles de protection pour bougies d’allumage
Blindage CEM
Flexibles et manchons
Colliers de serrage
Boîte de vitesses / embrayage
Ressorts de torsion
Sous-ensembles ressorts
Rondelles élastiques
Pièces découpées et pliées
Ensembles
Ressorts de compression double
volant amortisseur
8
Pièces obtenues par découpage fin de
frein à tambour
Anneaux compteurs ABS
Affichage de l'usure mécanique
Fixations de câble
Sièges
Structures métalliques de nappes de sièges
Structures métalliques d'accoudoirs
Châssis sport
Capitonnages latéraux / fils pour capitonnages
Paniers fil pour dossiers
Paniers fil pour assises
Ressorts pour réglages lombaires
Eléments d'appui et de fixation
Connexions Isofix
Connexions sièges / guidages sièges
Supports panneaux
Etriers d'appuie-tête
Supports d'extincteurs
Commandes
Sous-ensembles (par ex. réglage en
hauteur de siège, pédales)
Ressorts spirales
Rondelles élastiques
Ressorts barres de torsion
Châssis
Douilles enroulées pour l’amortissement
du châssis
Rondelles élastiques / pièces obtenues
par découpage fin pour amortisseurs
Ressorts de butée amortissante
Ressorts d'assistance de réglage en
hauteur de la direction
Carrosserie
Support de roue de secours
Ressorts de compression / traction / torsion
pour systèmes de serrures
Systèmes de protection des piétons actifs
et passifs
Platines d'assemblage
Revêtement d'éléments de structures
Systèmes d'ouverture
Amortisseurs ressorts pour hayons / coffres
Ressorts de traction pour hayons / coffres
Charnières
Crochets
SCHERDEL GmbH, Postfach 4 40, D-95604 Marktredwitz, téléphone: +49 9231603-0, télécopie: +49 9231603-462

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