Plastronique

MAI 2011 • N°125
Plastronique
la plasturgie s’invente
des futurs "intelligents"
Electroformage :
Laser femtoseconde :
> page 19
> page 21
De la lithographie UV
au produit de précision
Le micro-marquage dans le verre
authentifie les produits
Micro-déplacements > page 25
Micro-manipulation > page 27
Micro-positionnement > page 29
Microsystèmes > page 31
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Face à l’exigence d’innovation
et de miniaturisation
"Précis et Petit" se marient
de plus en plus
Les tours Miyano qui jouent dans la cour des très fameux et très précis Citizen…
Les avancées de Diamac qui propose de nouveaux outils coupants… L’électroformage
de TRWS qui revendique une précision de la finesse d’un cheveu… Le marquage
intra-volume des lasers femtoseconde qui débusque les contrefaçons…
L’ultra-précision qui se cherche dans des machines de plus en plus intelligentes…
Au travers de ce numéro, Micronora Informations reste bien le magazine
de référence de l’innovation au cœur des process de production, innovation
qui marient de plus en plus le "petit" et le "précis".
Mais qui dit "petit et précis" induit forcément de mettre en regard des moyens
de déplacer et de positionner des objets ou des outils avec une extrême précision.
Cedrat Technologies, Asyril, Titanox Industrie et Faulhaber sont des acteurs
notoires de cette problématique. Ils proposent ici des solutions et des produits
qui permettront de trouver des solutions pour modifier des process et prendre
des marchés.
Notre dossier traite lui aussi de cette exigence de miniaturisation, revendiquée
par tous les bureaux d’études de tous les secteurs de l’industrie. Miniaturisation
qui est aujourd'hui un facteur incontournable de différenciation et de valeur-ajoutée.
La Plastronique du Pôle Européen de Plasturgie (PEP) est emblématique
d’un "champ des possibles" très vaste dans le domaine de la micro-plasturgie…
domaine presque inexploité en France. Au travers de sa nouvelle Business Unit,
le PEP explore les technologies des pièces microstructurées et de la microréplication
des pièces plastiques. Inexploité ? Songer que le PEP est aujourd’hui, dans l’hexagone,
la seule structure équipée de la technologie Laser Direct Structuring (LDS)
de LPKF. Alors qu’en Asie, il y a déjà 117 machines installées ! Pourtant, les MID
(Molded Interconnected Devices) interviennent dans tous les domaines…
Notamment dans les systèmes de sécurité de l’automobile (commande de toit
ouvrant, commande de moteur pas à pas, boîtier d'éclairage…), dans les connecteurs
d’antennes multibandes pour les télécommunications, mais aussi dans des
applications variées (interrupteurs pour stylos dentaires, aide auditive, couvercles
de sécurité pour terminal de paiement, capteurs de pression, tags RFID…).
Sans compter l’intégration des plastiques dans les composants microélectroniques,
plus futuriste mais porteuse de "possibles"… encore plus vastes !
Sommaire

Microstructures sur plasturgie
2

Machine-outil
11

Outils coupants
15

Conception mécanique
17

Électroformage
19

Laser femtoseconde
21

Laser fibre
23

Micro-déplacements
25

Micro-manipulation
27

Micro-positionnement
29

Microsystèmes
31

Métrologie
33

Mesure / contrôle
37

Accompagnement d'entreprises
39
Photo de couverture :
Grâce au procédé LDS (Gravure directe par laser)
de LPKF, il est possible de produire
des topologies de circuits sur des structures
porteuses plastiques 3D complexes.
Source : PEP
Enfin, nous vous rappelons les dates de la prochaine édition du salon Micronora :
du 25 au 28 septembre 2012.
Revue du Salon International des Microtechniques
Administration : MICRONORA
BP 62125 - 25052 BESANÇON CEDEX 5
Tél. : 00 33 (0)3 81 52 17 35
Fax : 00 33 (0)3 81 41 30 89
Site : www.micronora.com
E-mail : [email protected]
3 numéros / an - Tirage 15 000 exemplaires
Directeur de la publication : Michel Goetz
Date de dépôt : mai 2011
Conception et réalisation : Cactus/Besançon
Impression : Imprimerie de Champagne/Langres
■ Le Président, Michel GOETZ
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.
Vous constaterez une fois de plus que grâce à notre revue, l’activité de Micronora
se poursuit entre chaque salon, qu’elle est un lieu d’échange et de communication
des recherches, des découvertes, des expériences et des réussites.
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1
D O S S I E R
Plastronique :
la plasturgie s’invente des futurs
Le PEP-Centre Technique de la Plasturgie crée une nouvelle activité, la Business Unit Plastronique.
Son ambition est d’apporter de la valeur ajoutée "intelligente" aux produits thermoplastiques en y
De nombreux acteurs et projets sont impliqués dans cette nouvelle voie de la "mécatronique".
Pour se différencier et conquérir des
marchés, les industriels cherchent à faire
évoluer leurs produits vers plus de valeur
ajoutée. La miniaturisation portée par
les microsystèmes, est probablement le
moteur majeur de cette évolution où il
est question de développer et d’intégrer
des fonctions pour rendre les produits
"intelligents". A l’instar de la mécatronique (association de fonctions mécaniques, informatiques et électroniques), la
"Plastronique" (plasturgie et électronique)
a trouvé ses premières applications ces
toutes dernières années (notamment en
Allemagne) en intégrant des composants
électroniques sur des supports injectés
en plastique. En France, le PEP-Centre
Technique de la Plasturgie situé à Bellignat
(01) a décidé d’investir ce créneau très
prometteur pour la profession, en créant
une activité dédiée. Maël Moguedet, qui
en est le responsable au PEP, nous pilotera
dans ce dossier pour comprendre les
enjeux de cette discipline.
Laser d’activation LPKF-LDS Microline 3D 160i. Source : PEP
conceptions et simulations, une cellule de
compoundage de matières dédiées, l’injection multi-matières avec des équipements
périphériques de pointe (vide, chaud/froid,
compression, contrôle procédé…), l’activation de la surface par laser (procédé
LPKF-LDS), la métallisation et les moyens
de contrôle et caractérisations associés. En
La Plastronique au PEP
plus de ces moyens internes, le PEP bénéficie d’un réseau de partenaires spécialistes,
"La plastronique se propose d’apporter de la complémentaires et indispensables pour
valeur ajoutée aux pièces thermoplastiques garantir la viabilité de la chaîne de valeur.
injectées en y associant l’électronique. Le PEP Dans les pages qui suivent, nous traitedéveloppe deux axes de travail dont le premier rons de la plastronique en deux temps :
est plutôt macroscopique, orienté vers un cou- celle d’aujourd’hui, avec des technologies
plage de la plasturgie avec l’électronique, et le matures, visant à réaliser des interconsecond orienté vers l'intégration avec la micro- nexions électriques macroscopiques 3D
électronique. Ces deux axes doivent permettre sur des pièces plastiques injectées. Il sera
aux industriels de réaliser non plus des pièces question des "MID" (Molded Interconnect
plastiques, mais des "systèmes fonctionnels", Device) au travers de deux procédés (biet le PEP a pris la décision d’investir dans injection et LPKF-LDS) et de deux projets
différentes briques technologiques". Parmi ces MIDASS et Plastronics. Dans un deuxième
briques, Maël Moguedet cite les moyens de temps, nous aborderons le futur proche
2
M i c ro n o r a i n f o rm ations - mai 2011
de la plastronique, plus orienté vers une
miniaturisation des composants plastiques
et une intégration dans les microsystèmes
silicium et organiques. Les travaux menés
sur cet axe seront illustrés par les encadrés Impress, ConProMI et PASTA.
La plastronique
aujourd’hui avec les MID
"Pouvoir métalliser sélectivement un support plastique ou autre de façon intime en
adhérence totale ! Cela fait longtemps qu’on
y pense et c’est en train de se concrétiser".
Mansour Mbaye, Responsable projet R&D
amont chez Radiall, fait ici référence aux
MID définis comme des substrats thermoplastiques injectés intégrant en surface
des pistes conductrices, ayant des fonctions mécaniques et électriques. L’objectif
des technologies MID est de remplacer
M I C R O S T R U C T U R E S
S U R
P L A S T U R G I E
"intelligents"
associant l’électronique.
Démonstrateur de switch
réalisé par technologie LPKF-LDS.
Source : LPKF / Oechsler
Le PEP-Centre Technique de la Plasturgie
Le PEP est le Centre Technique de la
Plasturgie en France. Depuis 20 ans, il a
pour mission d’offrir aux industriels de la
filière Plasturgie, des moyens, des expertises
et des prestations à haute valeur ajoutée.
Ses activités comprennent trois grands
axes. D’une part, des programmes de
R&D autour de quatre grandes thématiques appelées "Lignes Programme" : Ecopolymères, Plasturgie numérique, Outillages
avancés et Microsystèmes sur plastique.
Ensuite, des activités d’ingénierie et un
ensemble de services et de compétences :
conception de pièces (calculs rhéologiques,
calculs de structure), développement de
nouvelles technologies, expertises (conception moules, audits de process) et transfert de technologie. Enfin, des expertises
les circuits imprimés PCB (Printed Circuit
Board) classiques, généralement plats.
Ils peuvent présenter des pistes seules,
comme dans les antennes et les switchs,
ou intégrer des composants électroniques
reportés par soudure. Outre le couplage
des fonctions électriques et mécaniques,
Commandes au volant de la BMW Z4 par technologie
LPKF-LDS. Source : BMW / TRW / Laser Micronics
La plateforme
technologique
du PEP possède
un parc machine
très performant
dédié à l’injection
des thermoplastiques.
Source : PEP
et prestations, orientées vers l’ensemble
des entreprises de plasturgie (donneurs
d’ordre, transformateurs, moulistes, producteurs de matières, équipementiers…) et
dans tous les domaines d’activités (automobile, aéronautique, emballage, électronique,
bâtiment, médical, luxe…).
Pour réaliser ces travaux, le PEP s’appuie sur un ensemble de services et de
compétences répartis aujourd’hui dans
quatre Business Unit "métier" (Conception
& Simulation, Procédés & Outillages,
Matériaux, Plastronique) ainsi que sur sa
cellule Veille Technologique.
l’intérêt des MID est l’élimination des
étapes d’assemblage secondaires (réduction du nombre d’éléments à assembler)
et la réduction de la taille du produit
final ainsi que la réduction du poids. C’est
aussi l’augmentation de la qualité et de la
fiabilité du produit final, la réduction du
coût de production du produit final, la
possibilité de conceptions complexes 3D
(jusqu’alors impossibles à réaliser en PCB)
et la réduction des temps de développement et mise sur le marché.
Chez Radiall, Mansour Mbaye, explique
que les connecteurs étaient traditionnellement métalliques et qu’aujourd’hui, les
technologies MID constituent une belle
opportunité de passer à des connecteurs
plastiques. "Outre le poids et le prix, nous
sommes intéressés par le regroupement de
fonctions : pour une seule fonction, nous pouvions avoir six pièces à usiner alors qu’avec
les MID, nous la réalisons en une pièce. Plus
de problème d’assemblage donc, d’où une
plus grande fiabilité car l’âme centrale de nos
connecteurs peut descendre à des diamètres
inférieurs à 0,8 mm. Avec également d’autres
gains : moins de vibrations et des performances électriques augmentées (moins de
risques de claquage). Mais plus globalement,
les MID apportent une véritable révolution :
comme l’électronique des PCB a toujours
besoin d’un packaging, la tendance actuelle
est de reporter directement ce PCB sur le
packaging".
Il existe quatre grandes catégories de
procédés qui permettent d’obtenir
ces pistes conductrices sur le support
suite page 5
thermoplastique.
Micronora inform ations - m a i 2 0 1 1
3
M I C R O S T R U C T U R E S
La première catégorie "Surmoulage de la
fonction", consiste à surmouler directement la fonction métallique préalablement
préparée (découpée, pliée…). Le principe
du "Dépôt total suivi d’ablation" est d’utiliser des technologies de dépôt total (galvanoplastie, dépôts sous vide…), puis de
venir épargner les zones que l’on souhaite
isolantes (par action mécanique, ablation
laser…). La catégorie "Réalisation directe
de la piste" intègre les technologies de
masquage/galvanoplastie, le hot-embossing,
la pulvérisation par jets directs, l’injection
bi-matière avec une matière directement
conductrice et la révélation directe de
la piste par laser. Enfin, les technologies
"Ecriture des pistes puis galvanisation"
consistent à préparer les surfaces plastiques
qui devront être métallisées. Les deux procédés qui composent la majeure partie du
marché des MID à l’heure actuelle, sont la
bi-injection et l’activation laser.
La bi-injection
et la technologie LDS de LPKF
Le principe de la bi-injection (two shot)
est d’injecter deux matières, l’une métallisable par l’intégration d’additifs catalyseurs
d’une réaction de cuivre chimique, l’autre
restant non-additivée. Grâce ensuite à
une galvanisation chimique on obtient un
dépôt sélectif sur la surface. Les avantages
des technologies de bi-injection sont la
complexité des pièces en 3D (irréalisable
par d’autres techniques, notamment sur
les surfaces cachées) et surtout la productivité. Les inconvénients sont l’investissement initial de l’outillage de production,
mais surtout la limitation actuelle à certains matériaux.
S U R
P L A S T U R G I E
MIDASS : interconnexions sur des thermoplastiques
pour des applications hyper-fréquence
Le projet MIDASS (Molded Interconnect
Devices Applied to Smart Systems)
démarré en 2008 cible le développement
de nouvelles solutions technologiques
visant à intégrer des fonctions électriques,
composants et interconnexions dans les
matériaux plastiques constituant des équipements utilisés dans les domaines des
télécommunications hautes fréquences
et l’aéronautique. Ce projet européen
regroupe le Centre Henri Tudor, Radiall,
Cassidian (EADS), Ficosa (ES) et le PEP
(responsable de la réalisation du support plastique métallisable). Les travaux
concernent le développement de dispositifs RF innovants, dans l’optique d’une
intégration dans des équipements de communication tels que ceux utilisés dans les
réseaux large bande comme WiFi, WiMax,
UWB… ou les réseaux à bande étroite
et bande large pour PMR (Professional
Mobile Radio).
Chez Cassidian (EADS) situé à Elancourt
(78), Jean-François Broch, R&D, confirme
Le procédé actuellement en plein essor
est le LDS (Laser Direct Structuring) de
la société allemande LPKF. Selon Maël
Moguedet, c’est en grande partie grâce à
sa maturité que le marché des MID s’étend
si vite. C’est aussi la raison pour laquelle le
PEP en est le premier acquéreur en France.
L’étape préliminaire est l’injection d’une
matière compatible avec le procédé, additivée d’un complexe organo-métallique (palladium ou cuivre). "Au passage d’un faisceau
laser, la liaison organométallique est rompue,
permettant ainsi une activation de la surface.
Les sites catalytiques
initieront une étape
de dépôt de cuivre
chimique, puis de
nickel et d’or pour
la protection finale. Les
avantages de cette technologie sont la versatilité (un seul process pour prototypage et production),
Module de régulation de vitesse
pour l’automobile par technologie LPKF-LDS.
Source : HARTING Mitronics
Intégration d’antennes (PMR, GPS, Bluetooth)
par technologie LPKF-LDS sur la coque arrière
d’un terminal mobile sécurisé.
Source : CASSIDIAN / MIDASS
des recherches amont au sein de MIDASS
ainsi qu’un projet de démonstrateur en
cours avec le PEP et Radiall.
Mansour Mbaye explique que trois
technologies ont été retenues : "l’activation laser, le two shot, et l’ablation
laser parce que ce sont les plus matures
et les plus adéquates pour les aspects
électroniques et hyperfréquences de nos
applications".
la diversité des designs et matières activables,
et la réalisation de pistes jusqu’à 100 microns
avec possibilité de créer des vias (trou métallisé). Les inconvénients restent l’investissement
initial du laser, le surcoût des matières et la
limitation des géométries par la nécessité du
passage du laser".
Plastronics, pour faire converger
les connaissances
Le projet Plastronics (FUI - 14 partenaires),
porté par la société ARaymond, a démarré
en janvier 2011. Son objectif est de fournir
des solutions de conception, d’industrialisation et de production de systèmes MID à
forte valeur ajoutée (pour l’automobile, la
santé, la connectique…). Selon Mohieddine
Boubtane, responsable Innovation, "la plastronique est plus qu’une technologie, c’est
une démarche, une méthodologie. Et le projet
Plastronics vise à développer les technologies
MID comme la bi-injection, le LDS, l’ablation,
l’impression d’encres conductrices ou encore
suite page 7
l’In Mold Labelling.
Micronora informations - m a i 2 0 1 1
5
B E D E VILLE
VO G T
M I C R O S T R U C T U R E S
Il se traduira pour les PME par des démonstrateurs, mais nous sommes surtout attachés
à faire converger les connaissances, à trouver
une méthodologie de conception et de réalisation de produits plastroniques, à améliorer
et fiabiliser les technologies existantes et
alternatives d’interconnexion et de report
des composants, et surtout à développer un
outil d’aide à la conception et à la validation,
pour la production industrielle de pièces
plastroniques".
La plastronique
de demain :
vers une intégration
microélectronique
L’autre voie de la Plastronique que le PEP
développe, est l’intégration des plastiques
dans les composants microélectroniques.
En effet, les thermoplastiques ont de nombreux atouts pour apporter de nouvelles
fonctions et propriétés aux composants :
coûts, poids, grande variété des propriétés,
conformation 3D…
Comment optimiser le procédé d’injection plastique pour l’adapter aux
contraintes et tolérances dimensionnelles
imposées par ces nouvelles applications ?
Selon Maël Moguedet, c’est l’enjeu majeur
des plasturgistes qui s’orientent vers
des plastiques microstructurés fonctionnels. "Ceci intègre la conception innovante
S U R
P L A S T U R G I E
IMPRESS :
une plateforme pilote
pour la production
de pièces plastiques
micro/nanostructurées
Fixation communicante automobile utilisant
la technologie RFID pour l’identification
et la traçabilité des produits. Source : ARaymond
des outillages, l’utilisation de technologies
périphériques de pointe pour optimiser la
réplication, la formulation des matières, le
contrôle en ligne de la qualité des pièces
produites, et bien sûr l’intégration et l’assemblage final de la pièce dans son ensemble".
C’est l’objet de deux programmes d’envergure dans lesquels le PEP est impliqué :
IMPRESS et ConProMI.
L’un des marchés les plus prometteurs
pour ces nouveaux produits est la
microfluidique. Par exemple, l’entreprise
CG.Tec (25) produit pour la pharmacie
hospitalière, des appareils qui mélangent
un composant radioactif (CF18) à de l’eau
sucrée, ce produit étant utilisé comme
traceur tomographique.
IMPRESS est un projet européen FP7
(2010-2013). Piloté par le PEP, il a
pour objectif le développement d’une
plateforme de production pilote pour
l’injection en série de composants
plastique intégrant sur leur surface
des motifs fonctionnels à l’échelle
micro ou nano.
La plate-forme comportera trois
modules. Un module "fabrication des
outillages" impliquant plusieurs technologies de micro / nano fabrication
des inserts. Un module "réplication
par injection" avec des technologies d’optimisation du remplissage
telles que la mise sous vide de l’empreinte, la compression, le nettoyage
en ligne ou le chauffage/refroidissement rapide des empreintes. Enfin,
un module "intelligence de la plateforme", module dédié au contrôle des
procédés et à la métrologie en ligne.
Le projet s’appuie sur trois démonstrateurs industriels : un patch de
micro-aiguilles (diffusion contrôlée de médicaments), un dispositif
micro-fluidique (culture de cellules
et analyse génétique), et des structures anti-réflectives de type "œil de
mouche" (amélioration de la transmission d’énergie dans les modules
photovoltaïques).
Image MEB de nanostructures réalisées sur silicium
pour des propriétés anti-adhésion
en microfluidique. Source : CSEM / IMPRESS
Rechargement des bains de métallisation sélective des plastiques. Source : PEP
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7
- titre
M I C R O S T R U C T U Rsur
E S S
U R P L A S T U R G I E
ConProMI et PASTA : des micro-systèmes sur plastique Commodo de la BMW K1300R incluant 14 fonctions
intégrées sur une seule pièce par technologie
LPKF-LDS. Source : BMW / Kromberg&Schubert
Lorsqu’on l’injecte dans le sang d’un
malade, les cellules de la tumeur qui
se développent rapidement sont gloutonnes de ce mélange sucré. Et un
scanner note la présence des zones
radioactives donc celle des zones où la
tumeur se manifeste. Or cette radiologie exige de préparer le dosage (donc
le mélange) le plus près possible du
patient. Alain Germain, ingénieur CG.Tec
explique qu’il utilise des plaques minifluidiques plastiques avec des canaux et des
petits composants (pompes, vannes…).
"Aujourd’hui, les dimensions des canaux
sont de 300 µm et celles des filtres de
15 µm, mais nous avons besoin de descendre à 80 µm et entre 3 et 7 µm pour
les filtres. Pour cela, pour que le plastique
"mouille" l’acier des moules, nous devons
L’objectif de ConProMI (CONvergence
PROcédé MIcro-injection – 16 partenaires), porté par la société ARaymond, est
de développer des solutions hybrides de
micro-fabrication pour des applications à
haute valeur ajoutée. Il s’agit entre autres
de réaliser des micro-pièces (CG.Tec, Isa
France) avec des micro-structurations,
notamment des petites formes sur de
grandes surfaces qui joueront le rôle de
fonctions à forte valeur ajoutée, réalisées
par injection ou hot-embossing. C’est dans
travailler la microstructuration des surfaces
plastiques. Avec pour objectif de passer au
stade de la microfluidique".
La plasturgie
et l’électronique imprimée
à travers la plateforme PICTIC
Portée par le CEA LITEN, la plateforme
PICTIC (Plateforme d’Impression et d’Intégration de Composants pour les Technologies
de l’Information de la Communication et les
Capteurs), mutualise des équipements d’impression avancés (CEA LITEN) et des équipements dévolus au développement du procédé
d’In Mold Decoration 3D (PEP). Le principe de
ce procédé étant de surmouler par injection le
substrat, en développant un procédé innovant
de "décoration 3D dans le moule" spécifiquement appliqué aux films électroniques.
cette optique que le PEP travaille sur la
réalisation de fonctions MEMS plastiques.
Le projet FP7 PASTA (integrating Platform
for Advanced Smart Textile Applications)
porté par l’IMEC, porte sur la création
d’une plateforme européenne pour la réalisation de textiles intelligents. Le PEP
utilise la technologie d’injection plastique
pour assurer le packaging des microsystèmes appelés "Diabolo" (procédé breveté
par le CEA-LETI) qui seront intégrés dans
les textiles.
PICTIC propose ainsi deux axes de travail. D’une part, développer les technologies de l’électronique organique
(matériaux, conception, équipements,
fabrication de composants…) pour
réaliser des systèmes électroniques
sur feuilles souples (System-On-Foil).
D’autre part, réaliser des circuits prototypes imprimés, devant être intégrer dans
des applications des secteurs de la plasturgie, du papier et du textile.
Circuit microfluidique réalisé par technologie LIGA.
Source : PEP / INL Lyon
La technologie électronique organique imprimée du CEA-LITEN permet de réaliser rapidement les circuits
sur des surfaces souples. Source : CEA LITEN
Le développement de l’électronique organique (OLAE) promet des évolutions en
profondeur dans de nombreux secteurs
industriels. La possibilité offerte d’intégrer
à bas coût sur des supports souples, des
fonctions d’intelligence et de mesure va
bouleverser des lignes de produits (textiles
instrumentés, pièces plastiques intégrant
des capteurs, papier intelligent...). C’est à
n’en pas douter l’avenir de la Plastronique
dans les prochaines années. ■
Jean-Yves Catherin
Micronora informations - m a i 2 0 1 1
9
Tours à poupées fixes et mobiles
pour petites et grandes séries
Des tours de tailles de 4 à 64 mm.
De 4 à 35 mm de Ø
LES PLUS CITIZEN :
• Pré-réglage automatique des outils
• Test du programme à l’aide du
volant pupitre
• Imagerie assistance utilisation
• Logiciel de programmation
simplifiée
• Asservissement électromécanique
(ni courroie, ni hydraulique)
Tours poupée fixe de 1 à 3 tourelles
De 26 à 64 mm Ø en barre
LES PLUS MIYANO :
• Package complet
• Glissières prismatiques
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Entrez dans la danse des cadences ultra rapides
Hestika Ile-de-France - E-mail : [email protected] - Tél. : 01 43 28 45 18 - Fax : 01 49 57 07 98
Hestika Savoie - E-mail : [email protected] - Tél. : 04 50 98 52 69 - Fax : 04 50 98 67 39
Photo : Matreshka © ChaosMaker
Tours poupée mobile à peignes
et à tourelles
M A C H I N E - O U T I L
Hestika et Citizen
parient sur les tours Miyano
Citizen vient de racheter Miyano… Désormais, Hestika France, importateur historique de Citizen,
propose donc les tours Miyano sur le marché français.
Et Salvat, entreprise parisienne de décolletage vient d’acquérir un Miyano BNJ 42SY3…
Premier constructeur mondial de tours
à poupée mobile et mondialement connu
pour la fiabilité et la précision de ses
produits, le Japonais Citizen vend entre
3000 et 4000 machines par an. Fin 2010,
Citizen rachetait à 100 % un autre Japonais,
Miyano, constructeur de tours à poupée
fixe. Au-delà de ces technologies différentes (poupée fixe et mobile), les gammes
de ces deux constructeurs sont complémentaires en termes de diamètres,
avec une plage couverte de 0 à 32 mm
pour Citizen et de 34 à 64 mm pour
Miyano. D’ailleurs, au dernier JIMTOF (fin
octobre 2010), les deux constructeurs
démontraient cette complémentarité sur
le même stand. Citizen présentait en
première mondiale le tour A32GBL sans
canon, ainsi que le M32VIII qui dispose de
3 axes Y et un peigne avec outils rotatifs
et axe B.
Côté Miyano, le tour bi-broche à poupée
fixe BNA 34DHY/42DHY possède deux
tourelles, dont une bi-poste avec axe Y.
Le mécanisme de semi-indexation de la
tourelle principale octogonale permet 16
positions d’outils. De plus, un large choix
Le tour
Miyano BNJ 42SY3
de Salvat intègre
les logiques
de programmation
de Citizen.
Source : Salvat
de porte-outils multiples augmentent
encore si nécessaire la capacité d’usinage
de la tourelle et réduisent les temps d’indexation.
Outre ces deux Japonais désormais partenaires, le grand gagnant de cette opération pourrait bien être la société Hestika
France, qui en plus de Citizen, représente
désormais Miyano dans l’hexagone. En
effet, selon Gilles Palefroy, directeur de
Hestika, "les multiples versions Miyano peuvent s’intégrer dans bon nombre d’industries
telles que l’aéronautique, l’automobile et le
médical. La gamme est composée de tours CN
de 1 à 3 tourelles avec ou sans axe Y".
En quête d’une machine
compacte, robuste, rigide,
rapide et précise
Le centre de tournage Miyano BNJ 51SY3
possède deux tourelles dont l’une avec l’axe Y.
Source : Hestika
Salvat (Champigny - 94) est une entreprise
qui travaille exclusivement dans la soustraitance pour le décolletage (60 %) et la
mécanique (40 %). Elle possède trois tours
de décolletage à poupée mobile Manurhin
KMX, des machines de décolletage à
poupée fixe CNC (Spinner TS66, Victor
Vturn-26, Nakamura SC 250MY, Nakamura
TW 20), des centres d’usinage CNC
(Kitamura Mycenter 2, Hardinge VMC700,
Okuma MB-46VAE) et des machines de
haute précision CNC (Hardinge T42 et
Spinner PDCNC).
Suite à la prise d’une grosse affaire et au fait
qu’elle ne disposait dans son parc machine
que d’une seule machine bi-broche, bi-tourelle (saturée !), elle a fait l’acquisition d’un
tour Miyano BNJ 42SY3. Pascal Peuvret,
Président de Salvat, explique qu’il cherchait
une machine compacte, robuste, rigide,
rapide et précise. "Ce qui m’a séduit, c’est
également que Citizen ait implanté sur les
tours Miyano ses logiques de programmation.
En effet, le fait d’avoir une logique de poupée
mobile sur des machines à poupée fixe offre
un certain nombre d’avantages. Autre élément
très appréciable : la manivelle électronique ou
manivelle d’avance. Elle permet de vérifier le
programme de production.Toutes les machines
à commande numérique ont une manivelle
pour déplacer les axes, mais le logiciel Citizen
permet en plus de faire défiler le programme
pas à pas et de vérifier avant-arrière qu’il n’y
a pas de points de collision". ■
Jean-Yves Catherin
Micronora informations - m a i 2 0 1 1
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Centième, micron ou centaines de nano ?
La machine-outil entre info et intox…
Que demande t-on aujourd’hui à une machine-outil en termes de précision ?
Au-delà de l’automobile et de l’aéronautique qui définissent les standards des niveaux d’exigences,
de nouveaux marchés de masse apparaissent où il serait question de réduire les limites d’un facteur 2… ou plus.
l’on coupe (déjà) le micron en quatre"…
ou si le pied à coulisse a encore de beaux
jours devant lui.
Couper le micron
en quatre ?
Quelle précision ? Quelle répétabilité ? Sachant que bien
souvent ± 10 µm en 5 axes, c’est déjà appréciable.
Source : Haas
Mais que sait-on faire réellement
aujourd’hui ? Centième, micron ou centaines de nano ? La vague "nano" gagne
tout, comme en témoignent les nanomachines qui apparaissent chez de nombreux constructeurs. Au Cetim, Laurent
Lalliard distingue d’abord les machines 3
axes des machines 5 axes. "Compte tenu
des différences de complexité des chaînes
cinématiques, nous recensons 28 paramètres
d’influence sur la précision sur les 3 axes, et
64 paramètres sur une 5 axes". Ensuite, il
faut savoir si l’on parle de précision ou
de répétabilité, sachant que "les machines
sont en général plus répétables que précises,
"Des machines plus intelligentes et plus
fiables, avec des évolutions, mais pas de
révolution… Des machines multifonctions
plus polyvalentes, machines adaptatives qui
peuvent s’autocontrôler, machines plus productives". Ce futur annoncé de la machineoutil (Usine Nouvelle, mars 2010) ne
mentionnait pas la précision. Oubli ? Sans
doute pas… Les exigences de l’automobile épousent assez bien les limites
actuelles des centres d’usinage et l’ultra-précision ne concerne que quelques
marchés de niche. Or, le récent marché
des LED pour l’optique, les téléviseurs et
les phares automobiles a fait apparaître
des exigences de précision qui dépassent
justement ces limites. De plus, ce marché
est colossal ! Le dernier salon Micronora
2010 a permis de vérifier un peu mieux "si
La Kern Evo est annoncée avec une précision d’usinage
définie par une déviation de positionnement Pa
de ±± 0,5 µm selon la norme VDI/DGQ 3441. Source : Kern
mais que ce défaut de précision se corrige
très bien avec des algorithmes". Ensuite, il
faut savoir si les machines sont en atelier de production ou au laboratoire, car
l’environnement thermique est capital.
Philippe Ledoux, responsable UGV chez
Mikron (Agie Charmilles), pense "qu’une
machine 3 axes peut garantir les 2 µm
et une 5 axes en simultané vise plutôt les
15 µm". Et Laurent Lalliard va dans le
même sens : "Aujourd’hui sur une machine
de production, un objectif de ± 0.01 mm en
5 axes est déjà appréciable".
Demain ?
Réduire les limites d’un facteur 2 Philippe Ledoux estime que les machinesoutils de demain pourront réduire leurs
limites d’un facteur 2 et il affirme même
que cette machine existe, vendue justement pour les marchés de LED en Asie.
Avec la HSM 400 ULP, Mikron serait ainsi
bien placés sur ces marchés d’avenir.
"Aujourd’hui, on voit une offre qui monte sur
la machine de haute précision ou la machine
de nano-usinage en 5 axes : Makino iQ300,
Mori Seiki NN1000, Kern Evo, Roku-Roku
RMX 50V, ou YASDA YMC 430 et YBMVi40…
On annonce effectivement sur ces machines
des incertitudes de positionnement de l’ordre
de 0,05 à 0,5 microns pour des précisions
2 fois supérieures (et 4 fois en 5 axes). Ceci
reste à valider, mais l’arrivée de ces offres
(déjà visibles sur le salon IMTS en septembre
2010) montre que le marché devient un peu
plus mature". Info ? Intox ? Laurent Lalliard
poursuit : "Les constructeurs communiquent
peu, car nous savons tous que la précision est
(et sera) un élément différenciateur dans le
futur avec d’énormes enjeux". ■
Jean-Yves Catherin
Micronora informations - m a i 2 0 1 1
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C O U P A N T S
Diamac : le Global Concept
pour percer dans le médical et l’horlogerie
Spécialisée dans la fabrication d’outils coupants, la société Diamac est reconnue dans l’automobile,
l’aéronautique, le médical et l’horlogerie. Aujourd’hui, elle "attaque" ces deux derniers marchés
avec une nouvelle organisation et des produits nouveaux.
Diamac (Cléron – 25) fabrique une large
gamme d’outils coupants spéciaux haut de
gamme et d’une grande précision en métal
dur, en diamant (PKD) ou en borazon
(PCBN). Citons par exemple les tourbillonneurs, têtes à tourbillonner à plaquettes ou à couteaux, fraises à fileter par
polygonage, fraises mères pour taillage
de pignons, fraises de taillage type index,
fraises scie hélicoïdales, fraises T de forme,
outils de brochage…
Prendre des marchés
dans le médical et l’horlogerie
Dans le domaine médical, Diamac est
spécialisée dans la fabrication d’outils coupants dédiés à l’usinage de prothèses articulaires, d’implants de traumatologie ou
d’orthopédie, et d’instruments ancillaires
associés (biomédical). Dans l’horlogerie, la
société s’est vue, au fil du temps, confortée
dans sa position de spécialiste pour l’usinage de pièces telles que des aiguilles, boîtiers, dessous de cornes, maillons, platines,
ponts, rouages et pignons de mouvements
haut de gamme…
De la conception à l’industrialisation, Diamac apporte
des solutions pertinentes en matière d’outils coupants.
Source : Diamac
Diamac est devenue spécialiste dans la fabrication
d’outils coupants spéciaux dédiés à l’usinage de pièces
horlogères. Source : Diamac
Diamac propose des têtes de tourbillonnage
avec plaquettes ou couteaux carbure amovibles
pour l’usinage des vis à filets osseux.. Source : Diamac
loppeur de productivité en apportant des
préconisations et des solutions adaptées,
optimisées à tous types d’usinage. JeanChristophe Jarrot, directeur, explique que
"ce "global concept" s’inscrit dans la volonté
de s’adapter en permanence aux nouvelles exigences économiques et techniques du marché.
Pour se démarquer et prendre des marchés,
cette nouvelle organisation nous permet de
rivaliser avec les très gros fournisseurs d’outils
coupants. Diamac s’articule désormais autour
d’une équipe motivée et compétente, avec un
Bureau d’Etude (définition, conception d’outils
Une organisation "global concept" coupants spéciaux à partir de plan pièce client),
un Service R&D qui nous permet d’ "up dater"
à l’égal des très grands
et "up grader" de nouveaux outils sur de nouveaux process d’usinage et de nouvelles techMais l’innovation et les produits nouveaux, niques d’usinage. Et d’une présence technique
pour nécessaires qu’ils soient, ne suffisent et commerciale sur le terrain avec quatre techpas pour exister face à la concurrence. En nico-commerciaux présents de l’étude du projet
parallèle à une forte politique d’investisse- à l’industrialisation des outils, en incluant l’anaments (environ 10% du CA chaque année… lyse de l’environnement machine et humain et
maintenu en 2009 malgré la crise et avec le les préconisations des paramétrages machine".
concours de la région Franche-Comté), Et de fait, Diamac est référencée chez pluun parc machine de dernière génération sieurs leaders mondiaux du monde médiet une usine neuve, Diamac a mis en place cal et chez de prestigieux fabricants de
un "global concept", de l’étude à l’indus- montres suisses. ■
Jean-Yves Catherin
trialisation, dont l’objectif est d’être déveAujourd’hui, elle déploie des moyens et des
efforts de R&D spécifiques sur ces deux
secteurs. Dans le médical avec des têtes de
tourbillonnage avec plaquettes ou couteaux
carbure amovibles, pour l’usinage des vis
à filets osseux. Dans l’horlogerie, avec des
fraises mères pour tailler les pignons, roues
et autres composants de transmission qui
demandent en général de très hautes qualités en termes de précision et état de surface, et ceci même en maintenant de fortes
cadences de production.
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Imaginez Inventor chez Aurea…
Le modèle conçu avec Inventor Autodesk est un prototype numérique 3D virtuel
permettant aux utilisateurs de visualiser, simuler et analyser le fonctionnement d’un mécanisme
ou d’une machine dans des conditions identiques à la réalité, alors qu’aucun prototype physique
n’a encore été réalisé.
Imaginez (Thise - 25) créée en 1998 par
Yves Gravelin et Jean-Luc Mizzi, s’est
spécialisée dès cette date dans l’informatisation au niveau réseau et bureautique
des PME de Bourgogne Franche-Comté.
"Petit à petit, les exigences des services
des entreprises se sont élevées et nous
avons décidé de monter en compétence
pour accompagner les services études des
PME (ingénieurs, designers, fabricants, architectes…). Dès 1998, nous avons pris la certification Autodesk avec bien sûr AutoCAD,
mais surtout les applicatifs de conception
et de création numérique Autodesk, Inventor,
Revit Architecture, 3ds Max, Showcase, Alias
Design…). Parallèlement à ce métier de
distributeur, nous sommes également centre
de formation officiel agréé Autodesk ATC
(Authorized Training Center)".
Jean-Luc Mizzi, directeur commercial associé d’Imaginez, explique que son métier a
largement évolué ces dernières années et
qu’aujourd’hui, il s’agit moins de vendre les
produits des éditeurs et des constructeurs
que de les intégrer dans une méthodologie qui consiste au départ à s’intéresser aux
flux et aux processus d’études du client.
Opérateur conception chez Aurea. Source : Aurea
"Nous continuons à
vendre des logiciels,
de la formation, du
développement et du
réseau, mais nous ne
faisons plus de l’informatisation pour les
informaticiens : nous
mettons en place des
solutions pour les utilisateurs. Au bout du
compte, c’est moins
la puissance d’un produit que nous vendons que la meilleure
façon de l’utiliser, de
le paramétrer, éventuellement en le choisissant plus sobre et en le complétant par des
développements spécifiques".
Aurea fidèle à Autodesk
Aurea (Pugey – 25), créé en 1992 par
Joël Todeschini est spécialisée dans la
conception-réalisation de machines spéciales d’assemblage-contrôle-conditionnement pour des petites
et moyennes machines.
Selon Sébastien Roy,
technico-commercial,
Aurea intervient dans
des secteurs d’activités
comme l’électronique,
l’automobile, le découpage, la connectique, l’alimentaire, la cosmétique,
l’électroménager… et
travaille, soit sur la base
d’un cahier des charges
client, soit sur celle d’un
produit client à assembler, et c’est l’offre commerciale qui fait office
de cahier des charges.
Eclaté d’une liaison de transmission. Source : Imaginez
La société a commencé avec Autodesk
en 1992 et utilise aujourd’hui 6 postes
2D (AutoCAD Mechanical) et 3 postes
3D (Inventor 2010). "Aujourd’hui, le 3D
offre des avantages considérables, pour voir
les pièces en réel, pour animer les composants les uns par rapport aux autres et pour
expliquer les choix techniques à nos clients.
Le processus d’une commande passe par
les phases de l’offre commerciale, de la
conception mécanique et automatisme, de
la réception pour validation avec le client,
de la réalisation, du montage, de la mise au
point, puis de la livraison, et Inventor suit les
machines du début à la fin de leur cycle de
vie. C’est un facteur important de gain de
temps dans la relation avec le client pour
la définition-conception de nos machines"
ajoute Florian Pauthier, dessinateur. Mais
il précise aussi qu’Aurea achète une
nouvelle version seulement tous les 2 ou
3 ans "pour voir vraiment une différence
notoire". Et préfère attendre les versions
Inventor 2012 ou 2013. ■
Jean-Yves Catherin
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é lectro f ormage
Une précision industrielle
de la finesse d’un cheveu
Le formage galvanoplastique de structures dupliquées par lithographie UV permet la fabrication
industrielle de micropièces en métal. L’électroformage séduit par une reproductibilité élevée,
ainsi que par la possibilité de réaliser des structures sans copeaux, ni bavures.
"Contrairement aux procédés d’usinage par
enlèvement de matière comme l’estampage,
la gravure, le fraisage, la rectification, le découpage laser ou l’électroérosion, l’électroformage
(ou galvanoplastie) est une technologie qui
fonctionne par apport de matière : le produit
à fabriquer est déposé par voie galvanique sur
des supports ou sur des modèles tridimensionnels appropriés (cire, plastique, aluminium ou
équivalent). En éliminant ensuite les modèles,
il est possible de réaliser des objets en
métal creux, légers et sans soudures comme
des soufflets plissés, soufflets pour contacts
flexibles, bijoux ou matériaux de décoration".
Gunnar Pasold, directeur marketing et
R&D de TRWS (Zug en Suisse) poursuit
en précisant que ce procédé permet aussi
de fabriquer des moules d’injection et des
matrices de presse pour disques acoustiques ou CD. La palette de produits de
TRWS se compose donc de pièces minia-
Nouvelles applications
de l’électroformage
La tendance dominante à aller vers
les microtechnologies offre de nouveaux défis à l’équipe de TRWS. Dans
le domaine des ressorts, filtres, tamis
ou grilles spéciales comme dans celui
des commandes pour l’automobile.
Pour des besoins de stencils en grands
volumes, pour la sérigraphie de précision, ou les pochoirs de dépôt par
évaporation pour la fabrication de
composants électroniques et photovoltaïques. Pour des actionneurs ou éléments de technologie MEMS (systèmes
micro-électromécaniques) manipulables
magnétiquement ou électriquement. Et
enfin pour des éléments de sécurité et
de protection contre les copies.
Des pièces sans copeaux, ni bavures et réalisables
en grande série avec une reproductibilité élevée :
électroformage de pièces et microstructures métalliques.
Source : TRWS
Application aux encodeurs à haute résolution :
jusqu’à 1 024 barreaux avec une largeur de barreau
d’environ 50 µm. Le cheveu humain a une épaisseur
d’environ 70 µm. Source : TRWS
tures en nickel déposé par voie galvanique
et dotées d’une précision micrométrique.
"Les moyens techniques disponibles chez
nous permettent une production journalière
d’environ 200 m2. Cette surface correspond
à environ 45000 disques de codage d’un
diamètre 53 mm".
par un processus préalable de lithographie UV : le substrat de métal revêtu
de vernis photosensible est structuré
par une insolation UV. Les surfaces non
insolées sur lesquelles la déposition
galvanique doit avoir lieu sont ensuite
démasquées. Par application d’un courant
continu, les substrats métalliques (tôles
d’acier inoxydable de 0,8 mm d’épaisseur) sont connectés à la cathode dans
des électrolytes de nickel. Il s’opère alors
un transfert des ions de l’anode vers les
surfaces libres du substrat métallique,
pour créer le produit fini. Ces couches
sont ensuite détachées du substrat métallique et emballées selon les prescriptions
du client comme produits finis, ou sont
envoyées vers d’autres étapes de traitement. Les installations de production et
les flux de travail permettent aujourd’hui
la fabrication de pièces, avec des dimensions structurelles nettement inférieures
à celles du cheveu humain. Des épaisseurs
de couche de l’ordre de moins de 20 µm
à plus de 200 µm sont réalisées sur une
surface de 480 x 520 mm2. ■
De la lithographie UV
au produit de précision
Exécuté selon la technique LiGa, le façonnage des produits à fabriquer commence
Automate de contrôle des disques de codage
du système "Electrical Power Steering"
(EPS pour direction assistée électrique).
Le temps de cycle est de 3 secondes. Source : TRWS
Jean-Yves Catherin
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Le micro-marquage dans le verre
authentifie les produits
La brièveté de l’impulsion d’un laser femtoseconde crée dans le verre des effets divers :
micro-cracks, changement de coloration, changement d’indice de réfraction,
densification locale de la matière, ou encore précipitation de nano-agrégats métalliques.
Le marquage intra-volume consiste à inscrire
des données dans l’épaisseur d’un matériau
transparent, tel que le verre ou la silice, à
l’aide d’un faisceau laser fortement convergent. Habituellement, le contraste s’obtient
en produisant des micro-cracks à l’aide d’un
faisceau laser nanoseconde (10-9 s).
Des structures DataMatrix
dans le verre
L’innovation apportée par les lasers femtosecondes réside dans la finesse du point
élémentaire (jusqu’à 1 µm) et dans le
non-endommagement du verre puisque
le contraste s’obtient uniquement par un
changement d’indice. John Lopez, Alphanov
(Talence – 33), explique que "le principe
du marquage intra-volume est de focaliser
fortement un faisceau laser sous la surface du
matériau. Avec un laser nanoseconde, l’énergie
requise pour franchir le seuil est importante
(quelques mJ), il y a donc un échauffement
local significatif et l’interaction s’accompagne
d’effets collatéraux indésirables, dont l’apparition de cracks dans le verre sur le trajet
du faisceau au voisinage du point focal. Au
contraire, avec un laser femtoseconde, la
brièveté de l’impulsion fait que l’intensité
seuil est atteinte avec une très faible quantité
d’énergie (µJ) qui réduit les effets collatéraux
et offre une large panoplie d’effets possibles :
micro-cracks, changement de coloration (non
pérenne), changement d’indice de réfraction,
densification locale de la matière, ou encore
précipitation de nano-agrégats métalliques".
Lorsque l’effet induit par le laser femtoseconde est un changement d’indice de
réfraction, le contraste du marquage s’obtient en générant dans l’épaisseur du verre
une structure diffractive, constituée de
Code Datamatrix inscrit par le procédé Naginels dans
l’épaisseur du verre d’une seringue.
Source : Trackinside
Cantilever obtenu par insolation laser puis gravure
chimique sélective (procédé Femtoprint).
Source : Université Technologique d’Eindhoven
Logo FILIGLASS inscrit dans l’épaisseur du verre
d’un flacon de parfum (procédé Naginels).
Source : Trackinside
lignes parallèles équidistantes, selon un
motif défini (logo, DataMatrix, décor…). Les
développements récents sur la technologie
femtoseconde permettent aujourd’hui de
disposer de sources industrielles de forte
puissance moyenne et à très haute cadence
(kHz voire MHz) : ceci rend les lasers très
productifs pour ce type d’application. Ainsi,
le procédé est aujourd’hui compatible avec
les cadences industrielles, notamment dans
le domaine pharmaceutique puisqu’il est
possible de traiter jusqu’à dix pièces par
seconde pour un code DataMatrix 1x1mm.
Génération de guides d’onde
et de nano-agrégats
Une seconde application de la modification
d’indice de réfraction dans les matériaux
diélectriques est la génération de guides
d’onde pour des applications en optique
intégrée ou en optofluidique. Le guide
d’onde ainsi créé est utilisé pour propager
et guider un faisceau lumineux au travers
de la matière. Par cette technique, il est
possible de réaliser des microréacteurs en
surface ou enterrés dans la silice, pour des
applications microfluidiques, ou des microsystèmes optomécaniques monolithiques.
Des développements récents ont également montré que l’insolation par laser
femtoseconde dans l’épaisseur de verres
spécifiques, permet d’induire une précipitation de nano-agrégats luminescents selon
un agencement contrôlable : la propriété
de luminescence de ces nano-agrégats se
révélant sous un éclairage particulier. Ce
dernier procédé peut être utilisé pour le
stockage d’information pérenne, ou le marquage authentifiant ou anti-contrefaçon. ■
Jean-Yves Catherin
Micronora informations - m a i 2 0 1 1
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laser
f i b re
Les nouveaux moyens en tolerie fine
Avènement des lasers à fibres polyvalents pour découpe en 2D, 3D et soudage,
machines électriques de pliage plus agiles, précises et économiques destinées aux petites pièces
caractérisent les principales nouveautés d’Euroblech 2010.
L’édition 2010 du salon Euroblech conforte
l’avènement du laser fibre. Et pour cause,
la forte densité énergétique de son faisceau, sa longueur d’onde autorisant la
découpe de matériaux réfléchissants et
son transport par fibre optique sont ses
arguments majeurs auxquels il faut ajouter,
faible consommation électrique, absence
de maintenance, compacité et possibilité
de partager la puissance de la source entre
plusieurs machines.
Conçu par l’italien Salvagnini le laser à
fibre L3hd affiche des masses et inerties
réduites pour les parties mobiles, ce qui
autorise des dynamiques ultra rapides avec
accélérations de 2 g.
Sa tête munie d’un tiroir porte-lentille
extractible à focale unique, découpe la
plage admissible d’épaisseurs et matériaux sans changement de lentille et sans
outillage. Economique, ses coûts d’exploitation sont réduits de 70 % par rapport
à un laser CO2 équivalent. L’ensemble se
caractérise par une maintenance quasi
nulle grâce à la simplicité de construction
de la source, à l’absence de chemin optique
et de gaz lasant. De plus, vu la longueur
d’onde caractéristique de la source fibrée,
la machine découpe aussi les matériaux
réfléchissants y compris cuivre et laiton.
Découpe 2D laser fibre TruLaser5030 de Trumpf.
Cellule de pliage robotisé pour petites pièces TruBendCell7000.
Le département découpe laser de
Bystronic aligne également un centre de
découpe laser de deux kilowatts à fibres
optiques pour une précision optimale sur
des tôles fines (0,5 à quatre millimètres)
avec possibilité de coupe jusqu’à 12 millimètres. La machine usine acier, inox, aluminium, cuivre et laiton. Autre nouveauté le
centre laser BySpeed Pro 3015 est équipé
au choix du ByLaser 4400 (4,4 kilowatts)
ou du ByLaser 6000 (6 kilowatts).
En découpe jet d’eau, le constructeur
suisse a dévoilé son Microwaterjet qui
sert à l’usinage de (très) petites pièces
de précision. Sa zone de travail de 1000
sur 600 millimètres accepte des largeurs
de réglettes de 0,2 millimètre pour une
rugosité N6. C’est l’unique découpe jet
d’eau capable d’atteindre une tolérance de
reproductibilité à plus/moins un centième.
Les applications concernent le médical,
l’électronique, la micromécanique, l’horlogerie, l’automobile, l’aéronautique et le
spatial. Cœur du système, une pompe
ultra-haute pression capable de générer
jusqu’à 5300 bars.
Chez Trumpf, le laser fibre 5030 de 3000 W
d’une longueur d’onde de 1,03 µm est de
20 % plus compact qu’un laser CO2 équivalent. Le constructeur allemand propose
son TruLaser Cell 7040 qui sert à découper mais aussi à souder en 2D ou 3D
sur une même et unique installation. Son
secret, deux fibres concentriques reliées à
la même source laser disque de 3000 W. En
découpe, le spot laser affiche un diamètre
de 100 µm alors que la fibre externe, utilisée en soudage sans métal d’apport génère
un spot de 400 à 600 µm.
Le constructeur allemand se distingue
aussi en déformation avec l’ensemble
TruBend Cell 7036, une petite cellule de
pliage robotisé comprenant une presse
plieuse électrique compacte quatre axes de
36 tonnes associée avec un robot polyarticulé particulièrement véloce. Cette cellule
sert au façonnage des petits éléments pliés
destinés au médical, à l'électronique au
matériel électrique à la micromécanique et
à l'informatique. Elle façonne rapidement
(déplacements à 4 m/s du robot pour des
accélérations de 15 m/s²) avec précision
les tôles fines sans risque pour les opérateurs (mains et doigts trop proches des
outillages). Pour plus d’autonomie, le robot
est capable de changer les outillages de la
presse qui sont géométriquement identifiés avec une puce électronique. ■
Jean Guilhem
Micronora informations - m a i 2 0 1 1
23
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micro - d é placements
Déplacements micrométriques avec
le "Developer Kit" de Cedrat Technologies
En 2008, Cedrat Technologies recevait un Micron d’Or pour son moteur piézoélectrique SPA
à résolution nanométrique.
Aujourd’hui, la société annonce la sortie du nouveau "Developer Kit" du moteur SPA30uXS.
Les moteurs SPA (Stepping Piezo Actuator)
sont des moteurs piézoélectriques à
grande course et au positionnement nanométrique qui bénéficient de la technologie APA® (Actionneurs Piézoélectriques
Amplifiés) de Cedrat Technologies. Ils utilisent un amplificateur mécanique pour
précharger l’empilement de composants
piézoélectriques multicouches (MLA) et
pour amplifier mécaniquement le déplacement. L’amplification est obtenue suivant le
Actionneurs et mécanismes
piézoélectriques
Les actionneurs piézoélectriques de
Cedrat Technologies offrent des propriétés uniques : forces élevées et larges déplacements dans un encombrement compact,
haute résolution (atteignant le nanomètre),
temps de réponse très rapide (< 1 ms),
durée de vie supérieure à 1010 cycles, basse
tension d’alimentation (< 150 VDC)…
Leurs applications touchent les secteurs de
l’optique et de la vision (positionnement
de miroirs et lentilles, micro-scan, astronomie, focalisation, alignement et déformation
de fibres, interféromètres, modulateurs,
découpage de panneau de verre…), de la
mécanique (positionnement d’outils, pick
& place, amortissement, génération de
vibrations, contrôle non destructif…) de
la fluidique (vanne proportionnelle, pompe,
injecteur, imprimante à jet d’encre, générateur de gouttes, débitmètre massique…).
Mais également les applications en électronique (positionnement de masques, wafer
ou tête magnétique, actionnement amagnétique, disjoncteur, tests de puces…), en
aéronautique (flap, ailes actives, contrôle
de forme…) ou dans l’énergie électrique
(générateur piézoélectrique, récupération
d’énergie, commutateur électronique…)
petit axe de l’amplificateur de forme elliptique. L’amplificateur protège également
le composant piézoélectrique et fournit à
l’utilisateur des interfaces mécaniques.
Le moteur fonctionne par accumulation
de pas micrométriques. Entre chaque pas,
il est bloqué en position, sans apport
d’énergie extérieure. Une fois le déplacement principal effectué et le moteur
Le micro-moteur linéaire SPA30uXS est le plus petit
bloqué, un ajustement par déforma- des moteurs SPA. Source : Cedrat Technologies
tion est possible au nanomètre près
avec un temps de réponse très court.
cement millimétrique haute résolution.
L’électronique de commande SPC45 a été
conçue de façon à offrir de nombreuses
possibilités de réglages. L’interface USB et
l’interface graphique utilisateur permettent
aux développeurs de contrôler et tester le
moteur en utilisant tout type d’ordinateur.
L’électronique de commande SPC45 (à gauche)
et le micro-moteur linéaire SPA30uXS (à droite).
Source : Cedrat Technologies
La charge à déplacer peut être fixée sur le
moteur et cette particularité est très intéressante dans des applications soumises à
des vibrations (mécanismes embarqués).
Des déplacements micrométriques
en très haute résolution
Le nouveau "Developer Kit" offre la possibilité de découvrir le potentiel du micromoteur linéaire SPA30uXS, le plus petit
des moteurs SPA. Avec son électronique
de contrôle (SPC45) et couplé à un capteur magnétique, le "Developer Kit" propose une solution complète permettant
de contrôler en boucle fermée un dépla-
L’interface USB et l’interface graphique utilisateur
permettent aux développeurs de contrôler et tester
le moteur en utilisant tout type d’ordinateur.
Source : Cedrat Technologies
Le moteur, préalablement monté, peut
être intégré avec sa plateforme sur le banc
de test de l’utilisateur en conservant une
régulation en boucle fermée, ou en passant
en boucle ouverte (génération pas à pas…).
Si un niveau d’intégration plus élevé est
requis le moteur peut être retiré de sa
plateforme initiale pour être placé directement dans le système de l’utilisateur. ■
Yann Clavel
Micronora informations - m a i 2 0 1 1
25
DIAMAC
ISO 9001 : 2008
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micro - manipulation
Micro-manipulation maîtrisée
avec l’Asycube d’Asyril
Le système d’alimentation flexible Asycube d’Asyril est parfaitement adapté à la manipulation
de petits composants en vrac de 0,2 à 3 mm, pour l’assemblage de produits dans les domaines
des microtechniques, de l’électronique et du médical.
Asyril, située à Villaz-St-Pierre (Suisse),
conçoit, développe et commercialise des
solutions mécatroniques et robotiques
pour les marchés de l’assemblage en
microtechnique (notamment horlogerie) et
nanotechnologie, la
pharmacie, les biotechnologies et
le médical. "C’est
parce que nous
sommes au cœur
L’Asycube d’Asyril.
de ces process de
Source : Asyril
miniaturisation, que
nous sommes de plus en
plus confrontés à la difficulté de ravitailler les
chaînes automatisées en très petites pièces",
explique Sébastien Perroud, Responsable
marketing vente Asyril. En 2007, la société
commence à travailler sur cette problématique "car les très petites pièces (Ø <1 mm)
passent mal dans les bols vibrants, elles collent
entre elles et génèrent des blocages".
Le projet industriel
des "Calibre 1887" de TAG Heuer
En fait, à cette époque, la société TAG Heuer
(Cornol – Suisse) lance un projet qui vise à
Machine
de garnissage
de composants
horlogers
chez TAG Heuer.
Source :
TAG Heuer
fabriquer en grande série
des composants horlogers pour un
chronographe automatique baptisé "Calibre
1887". Pour cela, la société a cherché à intégrer les meilleures technologies disponibles
avec un objectif de flexibilité et d’automatisation. L’unité de production usine le châssis
du mouvement composé de pièces en laiton,
puis les garnit en insérant les pierres (rubis)
et les axes. Les axes cylindriques ont des
diamètres de 0,6-0,8 mm (longueur 1 mm).
Les pierres sont des anneaux très petits
(Ø int/ext de 0,2 et 0,6 mm,hauteur 0,3 mm)…
et ces anneaux ont un sens ! "Nous devons saisir et assembler 25 références de ces composants
par châssis sur des presses numériques. Pour cela,
nous disposons ces pièces sur des palettes composées de plaques de 50 x 50 mm percées de
250 trous très précis qui servent d’empreintes
L’Asycube combine trois degrés de vibration
Les micro-pièces en vrac arrivent sur
une trémie montée sur un axe vibrant
qui permet d’avoir un stock. Elles tombent ensuite sur une plateforme vibrante
avec trois degrés de liberté. L’innovation
réside dans ces trois axes : en plus
de l’axe Z, les pièces sont vibrées en
transversal sur les axes X et Y avec des
fréquences qui peuvent monter jusqu’à
500 Hz. "En combinant ces trois degrés de
liberté, on arrive à diriger les composants
sur la plateforme. Un système de vision qui
repère, par exemple, un amas de composants localisés dans un coin, va déclencher
automatiquement une action de chacun des
trois actuateurs en jouant sur la fréquence et
l’amplitude de la vibration, et va ainsi éparpiller et répartir les composants de façon à
ce qu’un robot "pick and place" puisse les
prendre".
aux composants. Et nous devons garantir qu’à
l’entrée de nos presses de garnissage, les composants soient dans le bon sens et bien positionnés. La solution des bols vibrants est peu flexible,
de plus elle repose sur des savoir-faire humains
pointus, incompatibles avec l’automatisation.Asyril
a eu l’intelligence de s’emparer de notre cahier
des charges avec un véritable esprit start-up.
Réglage d’un Asycube sous un tétrapode
de manipulation. Source : Asyril
C’est sur cette base et sur les briques technologiques qu’ils possédaient (robot delta, parties
visions, programmation et système de vibration
3D), qu’ils ont conçu l’Asycube". Aurélien Le
Bigot, Responsable de la production des
ébauches de mouvements chez TAG Heuer,
précise que ce premier Asycube est opérationnel chez TAG Heuer depuis début 2010.
■
Jean-Yves Catherin
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micro - positionnement
Micropions et microcolonnettes
pour des assemblages sécurisés
Titanox Industrie propose 2 gammes
d’inserts minuscules à sertir, en provenance du fabricant américain PEM, leader
mondial du sertissage. Ces micropions
et microcolonnettes permettent de nouvelles solutions d’assemblage définitives et
sécurisées.
Les micropions positionnables MPP répondent aux attentes des industriels pour les
applications de micropositionnement et
d'alignement. Ils ont une longueur de 2
à 10 mm et un diamètre de 1 - 1,5 ou
2 mm, sans que ces dimensions miniaturisées ne compromettent la solidité de
l'assemblage. Grâce à leur extrémité pilote
chanfreinée (bout arrondi), ils s'alignent
automatiquement dans leur cavité par
sertissage, technique de pose qui fait fluer
la matière sans apport de chaleur. La tôle
Les micropions et microcolonnettes
de Titanox-PEM répondent à des applications
de micropositionnement et d’alignement.
Source : Titanox
se déforme pour absorber définitivement
l'insert, celui-ci lui devenant alors solidaire.
Il reste en place, ne se desserre pas, ne
tombe pas, tout en offrant des filetages
robustes et résistant à l'effort. Fabriqués
en inox A286, ces micropions résistent à
la corrosion et supportent des forces de
traction de 320 à 820 N. Ils conviennent
à des tôles fines en acier inoxydable ou
autres matières de 0,5 mm d'épaisseur et
d'une dureté maximale de HRB 92.
Les microcolonnettes en inox 400 s’introduisent en force dans des tôles fines d’une
épaisseur minimum de 0,4 mm et d’une
dureté maximale de 88 HRB, avec lesquelles elles deviennent définitivement solidaires. Elles sont disponibles en plusieurs
tailles de filetage : M1 - M1,2 - M1,4 - M1,6
- M2 et 2 longueurs (2 et 3 mm). Elles se
posent par simples pressions, mais peuvent
également être posées automatiquement,
entraînant une meilleure productivité et
une absence de manipulations. ■
Le plus petit micro-servomoteur
avec contrôleur de mouvement intégré
balais de la série BX4, réunit
tous les avantages de la technologie BX4 dans le volume le
plus restreint : longue durée
de vie utile, couple élevé sans
réluctance et absence d’adhésifs. Des conditions indispensables pour une utilisation
dans les domaines d’application exigeants, tels que la robotique, l’automation industrielle,
les techniques médicales, la
Des modèles innovants en diamètre 22 mm complètent la famille
construction mécanique spédes moteurs 4-pôles CC. Source : Faulhaber
ciale ainsi que l’aéronautique
et l’aérospatiale. Les entraîAvec la série 2232/2250…BX4 CSD/CCD, nements sont construits à partir des
Faulhaber présente le plus petit moteur systèmes Faulhaber Motion Control : leur
sans balais avec contrôleur de mouvement forme compacte avec diamètre identique
intégré. Cette nouveauté mondiale qui et les combinaisons avec les réducteurs
vient s’ajouter aux servomoteurs CC sans adaptés, permettent d’obtenir une solu-
tion d’entraînement pour les applications
les plus diverses. Les systèmes disposent
d’interfaces CAN ou RS232 sérielles et
sont paramétrables par l’intermédiaire du
logiciel Faulhaber Motion Manager 4.4. En
outre, la large plage de température qui
s’étend de - 25 °C à + 85 °C, un courant
permanent (limite thermique) atteignant
jusqu’à 0,69 A et une plage de vitesse
réglable entre 5 et 8000 t/mn, élargissent
également le domaine d’application des
nouveaux entraînements. Ces entraînements sont disponibles avec deux longueurs de moteur (32 et 50 mm) et une
tension nominale de 24 VCC. Ce produit
innovant se distingue également par la
pente extrêmement plate de la courbe
n/M, un très bon rapport couple-volume
et des couples continus de 18 à 35 mNm.
■
Micronora informations - m a i 2 0 1 1
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Le CSEM et Nano Retina
redonnent la vue aux non-voyants
La société israélienne Nano Retina Inc. développe des puces rétiniennes artificielles extrêmement petites, à haute résolution et faciles
à implanter, spécialement conçues pour restaurer la vue. Ces rétines bioniques intègrent
divers composants nanométriques sur une
petite surface plane de la dimension d’un
ongle d’enfant. Nano Retina a confié au
CSEM le développement d’une telle puce,
au vu de ses compétences pointues dans le
domaine de la conception de circuits intégrés
basse puissance et de systèmes de capteurs
optiques. L’objectif de ce projet est de réaliser
une nouvelle génération d’implants rétiniens
de très petite dimension, capables de suppléer
le fonctionnement de la rétine endommagée,
sans avoir à recourir à une intervention
chirurgicale traumatisante pour le patient :
une simple anesthésie locale pour une petite
incision dans la sclère (environ
5 mm) suivie de la fixation
de l’implant au-dessus de la
rétine endommagée. La procédure opératoire dure à peine
une demi-heure. L’implant
est conçu pour travailler en
maintenant les fonctionnalités
naturelles de l’œil, comme la
dilatation de la pupille et les Positionnement de l’implant rétinien (à gauche) après intervention
mouvements du globe ocu- chirurgicale. Vue de la puce bionique et de son interface avec la
rétine (à droite). Source : CSEM
laire. Recouvrer la vue pour un
aveugle n’est plus du domaine
données visuelles (collectées par la puce)
de la science fiction !
Cette puce bionique se compose d'un petit au cerveau. L’implant est alimenté par une
imageur, semblable à celui utilisé dans un source extérieure intégrée dans une paire de
appareil photo numérique, d’une interface lunettes spéciales que devra porter le patient.
électronique munie d’un réseau d’électrodes Les premiers essais cliniques sur l’homme
qui stimule le nerf optique pour envoyer les sont planifiés pour 2013. ■
Trois dispositifs prototypes autonomes
et communicants pour Captaucom
Le CEA a travaillé sur l’optimisation des systèmes
de récupération d’énergie et la réalisation d’unités
de stockage de l’énergie électrique.
Source : CEA
La chambre France-Suisse pour le commerce et l’industrie a remis le prix "Industrie
et Technologie" au Consortium francosuisse Captaucom pour ses travaux sur la
miniaturisation des capteurs, la réduction
de leur consommation et la micro-récupération d’énergie. Depuis 5 ans, le projet
Captaucom regroupe trois industriels (SebTéfal, Somfy et NTN-SNR), deux organismes
de recherche (CEA et CSEM), deux centres
de compétence (Mind et Cetim) et un réseau
technologique (Thésame). Le projet qui vient
de se terminer propose trois prototypes.
Dans le domaine des dispositifs de mesures
et de commande dans le petit équipement
domestique, un prototype d'appareil de petit
électroménager autonome a été développé
(Seb). Dans le domaine de la surveillance et
du diagnostic d'organes tournants (transports et industrie en général), NTN-SNR
Roulements a développé un prototype
de système de surveillance autonome et
communiquant de roulement. Enfin, dans le
domaine des capteurs et des commandes
de fermeture et de protection solaire du
bâtiment (stores, volets roulants, portes et
portails) Somfy a mis au point un dispositif
autonome de sécurité et de surveillance des
ouvrants.
Les trois industriels ont pu bénéficier des
dernières avancées technologiques du CEA
et du CSEM. Le CEA-Leti s’est en effet
consacré à l’optimisation et à la réalisation
de ces systèmes de récupération d’énergie.
Le CEA-Liten a pris en charge l’optimisation
et la réalisation d’unités de stockage de
l’énergie électrique. Le CSEM a étudié les
protocoles de transmission, le traitement du
signal, la récupération et la gestion d'énergie
mécanique, ainsi que les antennes. ■
Micronora informations - m a i 2 0 1 1
31
JUILLET 2007 • N°110
Revue au service des microtechniques
et des nanotechnologies
3 numéros par an
Diffusée à 15 000 exemplaires
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m é trologie
Comment gagner de l'argent
en organisant sa métrologie ?
Le métrologue a de moins en moins accès aux éléments financiers de l’entreprise. Dommage !
Car le Collège Français de Métrologie prouve qu’une métrologie intelligente
fait réellement gagner de l’argent.
"Et si le service métrologie contribuait plus
aux résultats financiers de l’entreprise que le
service commercial ?" La journée du Collège
Français de Métrologie du 9 décembre
2010 a commencé par cette petite
provocation de Bernard Larquier, BEA
Métrologie, qui a poursuivi en disant que
"si une telle question était proposée au directeur d’une entreprise, nul doute qu’il devrait
sourire et se demanderait comment on peut
oser comparer un service dit "improductif"
avec un autre qui est censé être la base de la
création du chiffre d’affaires".
Mais Bernard Larquier est un agitateur lucide et conscient… "En 2010, les
métrologues doivent encore se battre pour
convaincre leur propre hiérarchie qu’ils constituent un service rentable de l’entreprise !"
Pour démontrer la rentabilité d’une fonction métrologique d’entreprise, Emilie
Foti (Bureau de la Métrologie), Patrick
Reposeur (Directeur ACAC), Bernard
Larquier et quelques industriels ont rappelé la nécessité d’une fonction métrologie pour optimiser la sous-traitance.
Nécessité également des retours d’expériences présentant l’amélioration des performances, grâce à l’implication forte de la
Exemple de pièces plastiques pouvant
être contrôlées dimensionnellement à l’aide
d’un appareil Microvu. Source : BEA Metrologie
fonction métrologie (réduction des temps
de réglage d’une ligne de production,
diminution des taux de rebuts, processus
de surveillance pour réduire les coûts de
revient, optimisation des réglages pour
limiter les sur-qualités de précaution…).
Nécessité enfin du calcul des incertitudes
et de l’analyse de la valeur des processus
pour maîtriser les coûts inutiles.
Quand la métrologie économise
3 fois le bénéfice escompté
Patrick Reposeur cite l’exemple réel d’une
entreprise ayant un chiffre d’affaires de
20 M€ avec un taux de produits refusés
de 4 % soit 800 K€. Son bénéfice étant de
l’ordre de 1 M€ par an, la direction s’était
fixée l’objectif d’augmenter ce bénéfice
de 10 % pour l’année 2011 (soit 100 K€).
Dans le même temps, le service de métrologie analysait les causes de rejets et sur
70 % des produits refusés, il déterminait
trois causes principales. "En premier lieu, les
besoins des clients n’étaient pas assez bien
définis par la société pour les transformer
en critères d’acceptation des produits livrés.
Le service de métrologie constatait que les
produits étaient rebutés… tout en étant
conformes aux besoins des clients. L’entreprise
se trouvait ainsi dans une gestion de risque
assez habituelle consistant à accepter le
risque de refuser des produits conformes (ce
qui correspond à 35 % de produits rebutés,
mais conformes !). Et derrière la complexité
du propos, les métrologues savent bien de
quoi il s’agit ! La seconde cause de rejets visait
les essais d’approbation basés seulement sur
l’expérience de l’opérateur, sans validation ou
quantification des mesures réalisées. Pour y
pallier, le service de métrologie a mis en œuvre
un processus de mesure pour prononcer la
BEA Métrologie propose des prestations de mesure
dans le cadre de la validation de process,
de l’optimisation des réglages, de la détermination
de la conformité de pièces, de la numérisation
de produits… Source : BEA Metrologie
conformité du produit. Enfin, les tolérances
du produit, définies par le service commercial
généraient une "sur qualité" d’où des surcoûts.
L’enquête réalisée auprès des clients a montré
que ces tolérances pouvaient être "élargies"
et 50 % des produits étaient alors acceptés".
Au final, cette analyse menée par le service de métrologie a permis d’économiser
320 K€ par an soit trois fois l’objectif
demandé (100 K€). Conclusion ? "Une
analyse complète du processus de mesure est
essentielle pour améliorer la compétitivité de
l’entreprise".
Changer le mode de pilotage
du système de production
Bernard Larquier cite une entreprise qui
produit des pièces en brasant deux tubes
d’aluminium, dont le process de production était piloté par un pyromètre (tempésuite page 35
rature du brasage).
Micronora informations - m a i 2 0 1 1
33
m é trologie
Les non-conformités observées étaient de
deux ordres : si la température était trop
froide, les tubes étaient juste "collés" et
ils cassaient, et si elle était trop chaude, ils
étaient percés. Le taux de rebus était de
10 % et coûtait 50 K€/mois. Que faire ?
"D’autant plus que le pyromètre étant étalonné avec une erreur mesurée de l’ordre de
5°C et que la tolérance sur la température
étant de ± 25°C, l’industriel affirmait légitimement que ce n’était pas le pyromètre ! Tout
fut envisagé : défaut matière, qualité de la brasure, temps de réaction du générateur de chaleur… Au bout de trois mois d’analyse (perte
de 150 K€ !), aucune solution n’étant proposée, l’entreprise revenait au pyromètre avec
une inter-comparaison entre trois pyromètres
identiques". Et là, surprise ! La variation de
température entre les trois pyromètres fit
apparaître des dispersions atteignant 50°C.
Conclusion : le système de mesure étant
instable, on ne visait jamais le même point
et les fluctuations du processus de mesure
atteignaient 50°C. Il était donc impossible
de piloter ce système de production pour
lequel la tolérance était de ± 25°C, avec un
système qui dispersait de 50°C. D’où l’idée
de re-concevoir le système de pilotage…
par les débits de gaz.
Connaître le besoin client
et la capabilité
de ses moyens de mesure
Bernard
Larquier
cite
encore
l’exemple d’une ligne de production générant des dimensionnels qui dispersaient
trop, et qui nécessitait qu’un régleur
intervienne trois fois par équipe (soit
30 mn x 3 = 1 h 30 perdue / journée de
8 h). Les actionnaires exigeaient une pro-
Opérateur contrôlant
un carter V6
au secteur aluminium
liaison au sol
de l’usine PSA
de Charleville
Mézières.
Source : PSA Peugeot
Citroen/Patrick Legros
ductivité de 90 % (au lieu de 80) sans quoi
ils fermeraient le site (300 personnes !).
Le premier réflexe de l’entreprise fut de
penser qu’il était impossible de modifier
un process amélioré depuis 20 ans et géré
par des régleurs expérimentés. "Quand le
chef d’entreprise nous a demandé de l’aider
à régler la production, nous avons pensé,
après analyse, que le problème était peut-être
ailleurs… et notamment sur le besoin du
client. Mais comment mesure t-on le besoin
d’un client ? Nous avons fait évoluer les tolérances en fonction du besoin et mis en place
un processus de mesure adapté. Après 6 mois
de travail et de surveillance, après 3000 €
d’achat d’instruments de mesure, nous avons
fait des essais pour vérifier si la courbe
rentrait dans les tolérances et la production
est repartie pour 8 heures sans arrêt pour
intervention des régleurs… avec un taux de
productivité supérieur à 90%".
Autre exemple, celui d’une entreprise
où un opérateur remplit des sacs de
5kg ± 50g d’un produit qui coûte 15 €/kg.
Le responsable de l’entreprise ayant peu
confiance dans sa balance et ne souhaitant
Le microscope numérique KH-7700 proposé par Hirox peut effectuer différents types de mesures en 2D
et en 3D. Source : Hirox
pas avoir de réclamations de la part de
ses clients, demande donc à cet opérateur
de remplir les sacs à 5050 g… et s’estime légitimement à l’abri. Effectivement,
les clients sont satisfaits jusqu’à ce
qu’un plan de performance exige une
analyse métrologique incluant l’étalonnage de tous les instruments de mesure.
Contrôle tridimensionnel de pièces à l’usine PSA
de Charleville Mézières.
Source : PSA Peugeot Citroen/Patrick Legros
Au terme de cette étude, et compte tenu
d’une erreur imputable à la balance, il
s’avère que l’opérateur ajoute, non pas
50, mais 60 g/sac. Compte tenu de son
coût salarial (35000 €), de sa productivité
(102000 sacs/an, soit 6120 kg), il ressort
que le "recalage" métrologique a fait économiser 15 € x 6120 = 91800 €… soit
2,5 fois son coût salarial !
"Et nous pourrions évoquer quantité
d’exemples chez des sous-traitants automobile et aéronautique où des économies
substantielles ont été réalisées en optimisant
les périodicités d’étalonnage des appareils de
mesure". ■
Yann Clavel
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1.8 x 1.8 x 9 mm ! La plus petite tête
de micro caméra CCD couleur
Après le succès de ses têtes de caméras
1/10” et 1/6”, 3D PLUS annonce la disponibilité des nouvelles têtes de caméras
1/15”. Grâce à l’utilisation de sa technologie d’empilage et d’interconnexion de
composants en 3D, la société basée à Buc
(78) propose la plus petite tête de micro
caméra CCD couleur au monde (1.8 x 1.8
x 9 mm), implantable dans un diamètre
de 2.6 mm. Cette micro caméra de faible
poids présente une excellente tenue aux
environnements sévères. Disponible pour
un système vidéo PAL, elle intègre un capteur CCD couleur nouvelle génération de
haute sensibilité, avec un faible courant
d’obscurité et de très bonnes caractéristiques d’anti-éblouissement. Les autres
composants intégrés dans ce module
Une caméra implantable dans un diamètre
de 2.6 mm ! Source : 3D PLUS
permettent sa connexion à une unité de
contrôle vidéo (CCU) avec des longueurs
de câbles pouvant aller jusqu’à 10 mètres.
L’unité de contrôle vidéo peut également
être fournie sur demande par 3D PLUS,
afin de proposer des sous-systèmes complets des fabricants OEM. Elle permet à
l’utilisateur de contrôler plusieurs paramètres de prise de vues de la tête de
caméra, tels que la couleur, la luminosité,
le contraste, la fenêtre d’ouverture…
Les micros caméras 3D PLUS sont déjà
utilisées à travers le monde pour l’endoscopie industrielle et la chirurgie
non invasive pour endoscopes fixes et
flexibles. Le design innovant et la miniaturisation rendent ces micros caméras
également appropriées aux applications
des domaines de la robotique, de l’assemblage et dispositifs de montage, des
manipulateurs ou de la supervision de la
sécurité. ■
L'In-Sight 5605,
système de vision autonome ultrapuissant
Cognex Corporation présente le système de vision autonome haute résolution
In-Sight 5605, qui offre une puissance et
une flexibilité sans précédent, pour les
applications qui nécessitent la visualisation de très petits défauts, même dans
un champ de vision large. L'In-Sight 5605
propose une gamme de fonctionnalités et
d'avantages impressionnants dans un système de vision haute résolution, notamment une résolution de 5 méga-pixels,
la prise en charge de la communication
Gigabit Ethernet, une protection IP67
contre la poussière et les projections, ainsi
qu'une bibliothèque complète d'outils de
vision Cognex haute performance pour
une installation aisée de l'application et
des performances fiables. "Avec une résolution plus de deux fois supérieure à celle
précédemment proposée par les autres
systèmes In-Sight et la prise en charge
de la communication GigE,
les outils de vision avancés
d'In-Sight peuvent gérer
des applications telles que
la mesure haute précision,
la détection de très petits
défauts des bords ou la lecture simultanée de codes
de douzaines de produits
palettisés avec une rapidité et une précision renforcées" déclare Bhaskar
Banerjee, Directeur de L'In-Sight 5605, ici en relation avec l’industrie solaire où les besoins
la division Systèmes de de haute résolution sont importants. Source : Cognex
vision.
Cognex a également lancé une nouvelle outil de lecture de codes à barres 1D optiversion de son logiciel In-Sight Explorer. misé pour une lecture de codes à barres
Configuré pour l'In-Sight 5605, In-Sight omnidirectionnelle. A noter également la
Explorer 4.4.1 est enrichi de plusieurs prise en charge de plusieurs connexions
fonctionnalités clés et d'améliorations simultanées au serveur ModBus TCP
faciles à utiliser, notamment l’1DMax, un In-Sight. ■
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Un Chèque Innovation pour les PME
Le Réseau Franche-Comté Technologie permet aux PME et TPE, notamment les moins familiarisées
avec le processus d’innovation, d’initier une démarche de ce type.
"La Prestation Technologique Réseau (PTR) est
une subvention permettant d’accompagner les
entreprises sur un projet d’innovation. Il s’agit
d’un outil simple et efficace visant les PME de
moins de 50 personnes. Il offre la présence
d’un prestataire en subventionnant les projets
à 80 % du devis HT avec un plafond de l’aide
à 10000 €. Cette idée élaborée par Hubert
Curien a plus de 20 ans, elle existe dans
chaque région de France et elle est plus d’actualité que jamais. Pourquoi ? Parce que l’expérience prouve que l’innovation ne peut pas
se construire seule. Elle démarre réellement
lorsqu’il y a synergie entre plusieurs entités qui
vont dans la même direction. L’idée est donc de
travailler en réseau parce que pour se concrétiser, un projet a besoin de plusieurs partenaires".
Alimentation et I/O
Start
Fin de cycle
Can Open
Paramètres
taraudeur
Liaison
Ethernet
Présent
en France
et en Suisse,
Socrate-Industrie
se développe
dans le dépôt
DLC par Arc filtré
et le dépôt de
couche d’oxyde.
Source :
Socrate-Industrie
Christine Morel est l’animatrice du Réseau
Franche-Comté Technologie (FCT). Elle
fait travailler en réseau les organismes
publics qui sont au contact des entreprises (Généralistes de l’entreprise –
Interlocuteurs sectoriels, technologiques
et thématiques). "L’objectif de ce travail en
réseau est d’informer et stimuler l’entreprise
pour lui permettre de savoir ce qui se passe,
de trouver des solutions et de réagir vite".
Afin d’accompagner de façon encore plus
efficace les entreprises dans leur démarche
d’innovation, en 2011, la PTR devient le
"Chèque Innovation" avec une palette
élargie de prestations éligibles. Tout projet
s’inscrivant dans une démarche d’innovation technologique ou non, peut maintenant en bénéficier !
Deux exemples de Prestation
Technologique Réseau
Bm2i Technologies propose une machine
avec retrofit possible et "casse taraud intégrée".
Source : Bm2i Technologies
Socrate-Industrie (Le Belieu – 25) est
adhérent Luxe & Tech. Lors de la conception d’une machine de mesure pour un
client horloger, la société a passé plus
de temps que prévu sur un verrou technologique et a décidé de valoriser ce
travail en standardisant cette partie de
machine, pour élargir le spectre de clientèle possible. La difficulté tournait autour
de la mise au point d’un palier aérostatique
innovant et plus spécifiquement sur la
réalisation des guidages simultanés axial et
radial d’une broche, afin qu’elle flotte sans
frottement sur un coussin d’air dans son
alésage. Christian Petit, gérant de SocrateIndustrie, explique que "c’est en discutant
avec OSEO sur un autre développement futur
que nous avons été orienté vers le PTR, avec
l’appui de Jean-Claude Jeune (ARIST) et de
Raphaël Louiset (Dejade & Biset) en formulant auprès de ce dernier une demande de
recherche d’antériorité pour la préparation
et le dépôt d’un brevet français nous permettant de revendiquer nos compétences en
micromécanique".
Chez Bm2i Technologies (Villers-le-Lac25), l’opération PTR a été initiée en août
2009 et concernait le développement du
circuit de commande électronique d’une
taraudeuse. Claude Binetruy, responsable
Bm2i, explique que cette action a été menée
dans le cadre d’un suivi de veille technologique. Par le biais de la CCI du Doubs,
Bm2i Technologies a été mis en contact
avec le prestataire Liechti AG Morigen
(Suisse). Le coffret de la nouvelle taraudeuse automatique Can Open Ethernet,
d’un volume très réduit (7 x 7 x 7 cm) est
intégré au sein de la taraudeuse. Il dispose
d’une liaison Ethernet et d’une liaison
Can Open. Et Claude Binetruy s’apprête
à récolter les fruits de ce développement
auprès d’un client horloger, pour une offre
de 17 unités. ■
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