Ébavurage pour la propreté particulière des pièces

La nouvelle EcoCvelox combine le dérochage et le nettoyage avec une automatisation très rapide, permettant ainsi d'effectuer ces processus efficacement dans une seule installation clé en main. (Source de l'image : Ecoclean GmbH)

Les modules de débrantage et de nettoyage sont conçus pour des pièces de 200 x 200 x 200 mm. Les opérations individuelles peuvent être effectuées en cycles de 15 secondes par palette, dont environ 14,5 secondes sont consacrées au temps de processus. (Source de l'image : Ecoclean GmbH)

Sur l'écran plat de 19 pouces (HMI) du nouveau panneau de commande intuitif, chaque module de l'installation est présenté dans une vue d'ensemble complète, similaire à celle d'un smartphone, de manière séparée et claire. (Source de l'image : Ecoclean GmbH)

Un débrantage fiable est une condition préalable essentielle pour respecter des exigences de propreté strictes de manière fiable. (Source de l'image : Ecoclean GmbH)

Spécifications particulières de propreté dans une plage de quelques centaines de micromètres sont aujourd'hui courantes dans de nombreux secteurs. Elles ne peuvent être remplies de manière fiable — en particulier pour les pièces usinées par enlèvement de matière avec des géométries complexes — que si un débridage fiable a été effectué au préalable. Une nouvelle solution combine ces deux processus avec une automatisation très rapide, permettant ainsi de fusionner le débridage et le nettoyage dans une installation hautement flexible.

Les pièces deviennent de plus en plus petites et complexes. Cela entraîne généralement une sensibilité accrue aux contaminations particulaires, ce qui impose des exigences plus strictes en matière de propreté des pièces. Selon la pièce et l'application, des spécifications telles que « pas de particules de plus de 200, 300 ou 400 micromètres » doivent être respectées. Cela conduit les fabricants, notamment ceux qui produisent ou usinent des pièces métalliques avec des géométries complexes, à consacrer un effort de nettoyage important pour satisfaire ces exigences. Pourtant, malgré ces efforts, il est fréquent de trouver lors du contrôle de propreté des particules plus grosses que la limite autorisée sur le filtre d’analyse. La pièce ou même une charge entière de pièces n’est alors pas suffisamment propre pour un montage final.

Particules – souvent des bavures remplacées

Responsables de ce phénomène sont très souvent des bavures et des bavures de flottement non éliminées, qui se détachent lors du nettoyage mais ne sont pas complètement éliminées. Une autre source de formation est la manipulation des pièces lors du contrôle de résidus, où des bavures peuvent également se casser. Il s’agit de fragments de matériau indésirables qui se forment sur les arêtes usinées et la surface de la pièce par déplacement de matière, restant encore fermement attachés à la pièce. Étant donné que les pièces usinées par enlèvement de matière présentent souvent des zones difficiles d’accès telles que des surplombs, des fentes, des rainures, des trous internes ou croisés, elles constituent un défi particulier lors du débridage. Indépendamment de cela, ces résidus doivent également être éliminés, car pour des pièces critiques en termes de propreté, comme celles destinées à des composants hydrauliques tels que boîtes de vitesses, freins et direction, ainsi que pour des vannes et boîtiers pour moteurs et pompes, les bavures peuvent se détacher lors du fonctionnement ultérieur, nuire à la fonction ou même provoquer une panne du système.

Débridage – une tâche de fabrication ou de nettoyage ?

Malgré l’importance cruciale pour la qualité des pièces, le débridage est souvent encore considéré comme une étape de fabrication non productive. Cela entraîne souvent des discussions controversées entre l’opérateur et le fabricant d’équipements de nettoyage. En particulier lorsque des exigences élevées en matière de propreté sont requises, il est aujourd’hui courant que le fabricant de l’installation garantisse l’atteinte des valeurs de résidus particulaires requises uniquement pour des pièces propres et entièrement débridées.

Nettoyage par jet d’eau à haute pression – élimination ciblée des bavures

Le débridage dans le contexte industriel s’effectue selon différentes méthodes, qui peuvent généralement être classées en procédés non ciblés ou ciblés. Pour les pièces en acier et en aluminium avec des géométries internes complexes, le nettoyage par jet d’eau à haute pression s’est imposé comme méthode ciblée pour éliminer les bavures. Divers outils de débridage tels que différentes buses ou cannes sont utilisés pour pénétrer dans les trous et géométries internes, en appliquant un jet d’eau ciblé sur les bavures. La pression du jet d’eau est nettement supérieure à la pression de travail ultérieure, avec laquelle des fluides comme l’huile hydraulique sont acheminés à travers la pièce. Par exemple, si une pompe à huile fonctionne à 150 bar, le débridage se fait à au moins 300 bar. Les bavures qui ne peuvent pas être éliminées à cette étape ne posent plus de risque lors du fonctionnement ultérieur de la pompe.

Ce débridage ciblé suppose que les zones de bavures liées à la fabrication soient définies à l’avance et que la méthode de traitement mécanique ait été documentée. À partir de ces informations, un programme de débridage spécifique à la pièce peut être élaboré. Il garantit que le jet d’eau agit de façon à ce que la bavure ne soit pas simplement enfoncée dans le trou, mais bien éliminée.

Problématique d’interface – éliminer et nettoyer les bavures

Comme le débridage est effectué avec des pressions et des quantités d’eau aussi faibles que possible pour des raisons d’efficacité énergétique et de ressources, des copeaux ou particules restent sur les pièces après le traitement. En effet, les bavures détachées ne sont pas rincées par la faible quantité d’eau utilisée. C’est ici qu’intervient le nettoyage de la pièce, généralement effectué dans une installation séparée, souvent en mode batch. Cette configuration pose plusieurs défis pour l’opérateur. Il faut notamment deux installations pour répondre à la demande de pièces propres « à la demande », et la responsabilité du processus incombe à l’opérateur si celui-ci a fait appel à des fournisseurs différents pour les deux installations. En cas de problèmes de propreté, la solution devient souvent difficile, car la responsabilité du résultat global est répartie entre plusieurs parties. De plus, le nettoyage des pièces en mode batch nécessite une manipulation supplémentaire et des porte-pièces adaptés, et seul un nettoyage général des pièces est effectué, sans traitement ciblé des zones critiques en termes de propreté.

Dans un seul processus – débrider et nettoyer individuellement les pièces

Les pièces soumises à des exigences élevées en matière de propreté sont donc idéalement débridées de façon ciblée non seulement en tant qu’unités individuelles, mais aussi nettoyées dans le même processus. Jusqu’à présent, les solutions de ce type étaient très limitées. Un concept d’installation entièrement nouveau et hautement flexible, intégrant un système linéaire pour le transport des pièces et une automatisation adaptée aux besoins, offre une solution à ce problème. La solution modulaire EcoCvelox d’Ecoclean combine le débridage par jet d’eau haute pression à 5 axes avec différents processus de nettoyage et de séchage des pièces. Les modules standard sont conçus pour des pièces de dimensions 200 x 200 x 200 mm, transportées sur palettes. Les opérations individuelles peuvent être réalisées en cycles de 15 secondes par palette, avec environ 14,5 secondes consacrées au processus.

Débridage et nettoyage – configurables individuellement

Les différents éléments pour le débridage, le nettoyage et le séchage des pièces peuvent être configurés selon les besoins et étendus en fonction des exigences. Le débridage à haute pression peut être effectué avec la tête de débridage standard à une seule broche, à une pression jusqu’à 1 000 bar (ou jusqu’à 3 000 bar si nécessaire), ou avec un révolver HD optionnel pouvant accueillir jusqu’à cinq outils différents. Dans les deux cas, ces éléments peuvent être conçus spécifiquement pour la pièce. Pour le nettoyage des pièces, les processus disponibles incluent le lavage par injection, le nettoyage par pulvérisation, l’ultrason et le rinçage ciblé, qui peuvent être combinés. Le séchage peut se faire par soufflage à grande vitesse et/ou par séchage sous vide, ce dernier pouvant également être intégré dans un module de nettoyage si le cycle le permet.

Interface CAD/CAM – programmation rapide et simple

Adaptée à l’équipement des machines-outils, une interface CAD/CAM peut être intégrée au module de débridage. Les données existantes issues de la fabrication des pièces peuvent ainsi être utilisées pour programmer le débridage haute pression, permettant une exécution simple et rapide hors ligne, puis leur transfert dans la commande de l’installation. De plus, les processus de débridage pour de nouvelles pièces peuvent être mis en œuvre en un temps très court et avec peu d’efforts. La reconnaissance des pièces peut notamment être assurée par un système de caméras intégré, permettant un débridage efficace et économique même pour des lots de pièces en série.

Grâce à la grande flexibilité dans la configuration de l’installation et la conception des processus, cette nouvelle solution couvre de manière économique toutes les exigences en matière de débridage, nettoyage et séchage. De plus, sa facilité d’utilisation et sa haute facilité d’entretien en font une réponse efficace à des exigences de propreté toujours plus strictes.