Plus innovant, plus précis et plus rapide pour le composant fini
Mourez 1zu1 Prototypes GmbH & Co KG basée à Dornbirn, en Autriche, a été fondée en 1996 par les associés directeurs Hannes Hämmerle et Wolfgang Humml.
Aujourd'hui, l'entreprise compte 160 employés, fait partie du groupe Prototal actif au niveau international depuis la mi-novembre et produit des prototypes, des petites séries et des pièces de série pour des clients du monde entier et pour tous les secteurs d'activité imaginables. Dans la fabrication, 1zu1 utilise les procédés d'impression 3D les plus importants tels que le frittage laser et la stéréolithographie. Lors du développement de nouveaux composants, 1zu1 aime repousser les limites du possible en termes de complexité et de précision pour ses clients. La technologie de mesure joue un rôle extrêmement important dans la mesure et le contrôle des moindres détails et des tolérances de forme et de position les plus strictes.
1zu1 utilise des solutions de mesure optiques depuis onze ans et produit plusieurs centaines de rapports de mesure par an. « Nous connaissons parfaitement les limites de la technologie de mesure optique », explique le directeur général Wolfgang Humml. « Étant donné que les composants que nous produisons sont de plus en plus complexes et de plus en plus petits, il était clair que nous voulions passer à la prochaine étape innovante en matière de technologie de mesure et que les comparaisons des résultats de mesures 3D avec des ensembles de données 3D devaient être meilleures et plus précises. » Lors de la recherche d'une nouvelle solution de mesure, plusieurs critères étaient importants.
L'accent a été mis sur la précision du résultat de mesure sur l'ensemble de la pièce 3D et pas seulement sur la zone qui peut être détectée grâce à la technologie de mesure optique. La tomographie assistée par ordinateur industrielle présente ici des avantages évidents. Comparé aux appareils de mesure tactiles ou optiques, le tomographe par ordinateur (CT) peut également être utilisé pour mesurer des caractéristiques internes avec une grande précision sans destruction. La technologie de mesure optique a clairement ses limites, en particulier lorsqu'il s'agit de tâches de mesure impliquant des composants transparents et des pièces à surface miroir très brillante. Il n'est pas possible de mesurer de telles pièces sans un traitement préalable avec un spray antireflet à balayage laser. De plus, la précision de mesure requise ne peut pas être atteinte avec une application par pulvérisation. Un autre avantage majeur de la tomographie industrielle par ordinateur est la rapidité de numérisation et d'évaluation. De cette façon, des milliers de points de mesure peuvent être mesurés en quelques secondes. En outre, la réalisation de ce que l'on appelle des scans de palettes (plusieurs composants en un seul scan) raccourcit les cycles de processus et augmente l'efficacité.
Après un long processus de sélection, 1zu1 a opté pour le système CT Exact L Avec 150 kV de WENZEL Metrology GmbH à Wiesthal. « En fin de compte, l'incertitude de mesure garantie de +/- 5 µm, la mesure tomodensitométrique convaincante de nos cinq pièces problématiques de référence et l'impressionnante précision d'imagerie de surface sans lissage logiciel sont déterminants pour les produits achetés », explique Humml. « Les résultats de mesure étaient si impressionnants pour nous que nous avons été heureux de commander la première machine construite avec cette configuration et nous sommes heureux que le système fonctionne chez nous. Les temps de numérisation du système sont incroyablement rapides, ce qui signifie que nous avons pu effectuer environ 120 scans pendant les heures de travail normales au cours des trois premières semaines de fonctionnement. « La haute efficacité de la solution CT permet des temps de développement plus rapides et permet ainsi au client final de gagner du temps et de l'argent.
En outre, la solution CT de Wenzel présente l'encombrement le plus faible de sa catégorie à 150 kV et offre également un volume de numérisation de 400 mm de hauteur et 235 mm de diamètre. « Le désir d'obtenir le plus grand volume de mesure possible avec une conception de machine relativement petite était un autre critère d'exigence important », explique Humml. Outre son faible encombrement et son grand volume de numérisation, l'eXact L présente un autre avantage majeur : le transport et le montage ne nécessitent aucune ouverture dans les portes et les couloirs, ce qui garantit une installation rapide et fluide sans effort supplémentaire. En termes de poids du système, l'eXact L est également le meilleur de sa catégorie, ne pesant que 2 650 kg, ce qui permet un espace de rangement flexible.
L'eXact L est le dernier développement de la vaste série eXact de WENZEL. Sur la base d'une analyse du marché mondial de la tomographie industrielle par ordinateur, le système a remporté le « Global New Product Innovation Award 2020 » décerné par Frost & Sullivan fin 2020. « L'eXact L possède des performances de rayons X supérieures associées à un détecteur rapide, ce qui lui permet de mesurer rapidement les objets et les défauts », explique Mariano Kimbara, analyste industriel senior chez Frost & Sullivan. « WENZEL a franchi une étape importante sur le marché grâce à une interface utilisateur intuitive qui automatise tous les paramètres de mesure à l'aide d'un logiciel intelligent et offre ainsi de solides avantages aux clients. « Les trois axes de déplacement indépendants offrent une grande flexibilité et permettent des vitesses élevées ainsi que des temps de mesure et de test courts.
En raison de son souci de la qualité, 1zu1 doit résoudre de nombreuses tâches de mesure et de test pour ses clients : évaluations obscures, compensation du rétrécissement et de la distorsion, tests d'inclusions et d'impuretés, tests géométriques, analyses d'assemblage (Multiscan) et surveillance des processus (séries de mesures), les rapports de mesure et de test sont toujours présentés de manière conviviale et compréhensible.
1zu1 utilise des technologies telles que l'impression 3D, le moulage sous vide et par injection de plastique et la fabrication mécanique. Une grande partie de l'investissement de 1zu1 est consacrée à la fabrication additive. Dans ce domaine, l'entreprise figure parmi les meilleures au monde et est client pilote et partenaire de développement de nouvelles technologies d'impression 3D pour EOS, l'un des principaux fournisseurs mondiaux de systèmes d'impression 3D industriels, depuis 2020.
La tomographie industrielle par ordinateur et la fabrication additive sont deux technologies relativement récentes qui peuvent être parfaitement combinées. Alors que la « fabrication additive » permet de nouvelles structures, l'assurance qualité de ces nouveaux produits est réalisée par un CT. Sur la base de ces résultats, des données de correction sont générées, ce qui peut améliorer de manière significative à la fois la précision dimensionnelle et la stabilité mécanique des pièces imprimées en 3D. En particulier, les formes complexes créées par l'impression 3D posent souvent des difficultés aux systèmes de mesure classiques. Seule la technologie CT permet une analyse non destructive des matériaux et des tests de précision dimensionnelle.
« Nous apprécions les conseils compétents de WENZEL et sa capacité commerciale à écouter et à comprendre nos besoins et nos exigences élevées. Notre interlocuteur direct, Bernd Fleckenstein, nous a toujours donné le sentiment d'être chez le bon fabricant », s'enthousiasme Wolfgang Humml. En tant que directeur général, il a également été impressionné par l'inspection préliminaire du système, qui a été accompagnée par le Dr Uwe Hilpert, chef de produit CT chez WENZEL, qui a pu expliquer de manière approfondie et compétente la mesure de chaque point d'image individuel sur le détecteur ultrarapide de 7,5 mégapixels.
« La formation CT a également été dispensée sur notre site de Dornbirn par le Dr Hilpert. Après une semaine de formation intensive et une introduction approfondie à la technologie CT, nos techniciens de mesure étaient « prêts à couper » mais étaient parfaitement équipés pour faire fonctionner le système dès la première tâche de mesure. Cela rend les investissements amusants et crée de la valeur ajoutée pour nous et nos clients », résume le directeur général Humml.
Le tomographe informatique industriel eXact L est un appareil de test et de mesure universellement applicable pour optimiser les composants et les processus de fabrication. La solution de mesure est très efficace et apporte une valeur ajoutée significative au client. Des temps de développement plus rapides permettent de gagner du temps et de réduire les coûts. Si une analyse ou un test des structures internes est nécessaire, ceux-ci peuvent être effectués sans détruire le composant. Cela se traduit également par des temps de numérisation nettement plus rapides et moins d'efforts. Un seul scan permet de réaliser des évaluations et des analyses métrologiques à partir des données générées. Les résultats de mesure fiables sont documentés de manière conviviale et compréhensible pour le client. — Voici une idée en matière de sécurité : même avec des biens de consommation moins complexes vendus en grandes quantités, des pannes peuvent survenir, ce qui a également des conséquences coûteuses sur le rappel et la réputation de l'entreprise. L'archivage des résultats de mesure permet une nouvelle analyse en cas d'erreur afin de permettre une correction rapide ou de réfuter une éventuelle action en justice.
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