Fakuma 2015 : Arburg se présente comme un fournisseur de systèmes

- Fabrication additive : Freeformer personnalise les pièces de série injectées
- Industrie 4.0 : Production automatisée et connectée de cisailles en lot de 1
- Procédés innovants : Construction légère, traitement LSR, technologie d'emballage et plus encore

Lors de la Fakuma à Friedrichshafen du 13 au 17 octobre 2015, Arburg se présente au-delà de la technique des machines en tant que fournisseur de systèmes de fabrication pour la production de pièces en plastique. Dans la Halle A3, Stand 3101, huit Allrounders et trois Freeformers, le système de contrôle principal Arburg ALS et l'automatisation intégrée seront visibles. Des applications efficaces en production illustrent les tendances actuelles du secteur. Un point fort est la personnalisation de pièces de série par la combinaison de l'injection et de la fabrication additive, y compris la mise en réseau avec les technologies Industrie 4.0. Des procédés innovants de construction légère, l'injection multi-composants, le traitement LSR et des exemples pratiques pour la médecine et la technologie d'emballage, ainsi qu'une cellule de microproduction complètent la présentation. Huit autres Allrounders seront visibles sur des stands partenaires.

« Nous travaillons depuis un certain temps déjà sur le sujet Industrie 4.0. Avec des Allrounders automatisés, le Freeformer pour la fabrication additive et des solutions IT, nous évoluons de plus en plus en tant que fournisseur de systèmes de fabrication pour la production connectée dans l'usine numérique », souligne Juliane Hehl, associée gérante d'Arburg. « À Friedrichshafen, nous montrerons concrètement comment il est possible de personnaliser des produits de série par fabrication additive industrielle avec le Freeformer et de tracer chaque pièce de manière spécifique. Les autres expositions sur notre stand, chacune étant un point fort, surprendront également les visiteurs. »

Combiné : Allrounder, Freeformer et Industrie 4.0

Lors de la Fakuma, trois Freeformers seront visibles, réalisant sans outil à partir de granulés de plastique courants des pièces complexes pour la fabrication additive industrielle, personnalisant des pièces de série injectées et illustrant le thème Industrie 4.0.

Les visiteurs du stand pourront par exemple transformer différentes cisailles de bureau en pièces uniques. Tout d’abord, un Allrounder électrique 370 E injecte du plastique dans les lames en acier inoxydable, sur lesquelles un code propre est gravé, puis un texte individuel en 2D ou 3D est appliqué au choix au laser ou au Freeformer. Un système robotisé Multilift V place les cisailles dans un porte-pièces et les évacue via un tapis roulant hors de la cellule de fabrication. Un scanner vérifie si la cisaille doit être remise directement au visiteur ou si, dans une étape suivante, un texte en 3D en plastique doit être ajouté à l’aide du Freeformer.

En première mondiale, Arburg présente lors de la Fakuma 2015, en collaboration avec le Freeformer, une solution d’automatisation très flexible : un robot six axes Kuka « iiwa » (assistant industriel intelligent) monté sur une plateforme mobile prend en charge le chargement et le déchargement automatiques du Freeformer. Outre la mobilité et la grande flexibilité qui en découlent, la particularité de cette automatisation réside dans la possibilité de collaboration directe et autonome entre l’homme et le robot. Sur la Fakuma, le robot remettra « en main propre » aux visiteurs les cisailles personnalisées en 2D et 3D.

En deuxième exemple pratique d’une production connectée, un Freeformer de grande série perfectionne des interrupteurs lumineux injectés en ajoutant une combinaison de symboles et de noms individuels. Là aussi, le produit lui-même devient un support d’information grâce à un code gravé. Toutes les composantes pour cette production connectée proviennent du fournisseur de systèmes Arburg.

Le système de contrôle principal ALS d’Arburg documente de manière exhaustive tous les paramètres de processus pertinents et les transmet à un serveur web. Grâce au code individuel, il est possible d’accéder à une page internet via des appareils mobiles, affichant toutes les données de processus pertinentes. Chaque pièce peut ainsi être tracée de manière transparente. Au-delà des applications Industrie 4.0, tous les expositions sur le stand Arburg sont connectés via ALS. Les visiteurs peuvent voir « en direct » ce que le système de contrôle principal optimisé pour les opérations de moulage par injection réalise dans la collecte de données machine et d’exploitation, et consulter des experts.

Innovant : procédés de construction légère Profoam

Avec une application innovante pour l’industrie automobile, Arburg présente le foaming physique des thermoplastiques. La technique de construction légère Profoam, développée en collaboration avec l’Institut de traitement des plastiques (IKV), permet de réaliser des économies importantes de matériau dans les pièces en plastique pour l’automobile, contribuant ainsi à réduire la consommation de carburant et les émissions de CO2. La méthode permet, par la réduction du volume et du poids, d’économiser sur le temps de refroidissement, de minimiser la formation de points d’injection, le retrait et la déformation, sans nécessiter d’équipements périphériques supplémentaires. Ainsi, des machines d’injection classiques peuvent être utilisées et la technique peut être adaptée à d’autres applications.

Le stade actuel du développement de Profoam sera présenté lors de la Fakuma 2015 sur un Allrounder 630 S hydraulique. Une unité de plastification avec géométrie de vis standard est utilisée. Le granulé de plastique est enrichi avec un fluide propulseur dans une trémie de granulés située entre le réservoir et l’aspiration de matière. Pendant la plastification, le gaz propulseur se dissout dans la masse fondue, qui ressort sous forme de microcellules lors de la réduction de pression pendant le processus d’injection. Le résultat est une pièce légère, stable et peu sujet au retrait, avec une structure de mousse homogène. Parmi les autres avantages de Profoam figurent la simplicité du procédé, la température de fusion douce pour préserver la matière, et la protection des fibres longues lors de la préparation de la masse fondue, car la technique ne nécessite pas de pièces à cisaillement ou de mélange dans la masse fondue.

Doux à double : boutons-poussoirs en LSR/LSR

Un Allrounder électrique 470 A à deux composants, avec une force de fermeture de 1000 kN et une unité d’injection de 170, ainsi qu’une seconde unité de 30 en position en L, produit des boutons-poussoirs en silicone liquide (LSR) pour l’intérieur de véhicules. La membrane de la pièce injectée est fabriquée à partir de LSR coloré Shore 50, la rondelle intérieure en LSR transparent Shore 80. Contrairement aux thermoplastiques, les silicones ne se fatiguent pas ni ne jaunissent, ce qui leur confère une sensation agréable au toucher et une apparence constante tout au long de leur cycle de vie.

Ce prototype fonctionne avec un moule à 32+32 cavités de la société Trelleborg et une unité de rotation électrique. Les poids de tir sont très faibles, seulement 2,04 et 0,98 grammes. Un robot Multilift V, s’engageant verticalement, retire les pièces finies de l’outil, les soumet à un contrôle optique par caméra thermique, puis les dépose en fonction des cavités.

Raffiné : poignées, corbeille à fruits et raccord Y

La démonstration de l’adaptabilité des machines d’injection à commande hydraulique, hybride ou électrique, pour une large gamme d’applications, sera illustrée lors de la Fakuma par des exemples spécifiques au secteur. Par exemple, une machine hydraulique à deux composants 570 S, avec une force de fermeture de 2000 kN et des unités d’injection de 400 et 170, fabrique des poignées pour outils de jardin en PP renforcé de 40 % de fibres de verre, avec une surface tactile agréable, à partir de matières premières. La machine est complétée par une cellule robotisée mobile. Un petit robot six axes Agilus, se déplaçant sur une autre ligne de mouvement transversale à la machine, retire les poignées finies, les soumet à une tampographie, puis les dépose sur un tapis roulant. Cette automatisation flexible se caractérise par des mouvements dynamiques et des interventions rapides dans l’outil, ce qui permet des cycles courts et une productivité élevée.

Conçue spécialement pour l’industrie de l’emballage, une machine hybride 820 H en version emballage est adaptée. La machine rapide, avec une force de fermeture de 3700 kN et une unité d’injection de 1300, produit en environ cinq secondes de petits paniers pliables (175 x 175 x 85 mm) en PP pour fruits. Avec une automatisation de la société Campetella, des étiquettes IML sont appliquées. Les paniers sont pliés ou dépliés selon les besoins et déposés sur différents tapis convoyeurs.

Pour le secteur médical, un Allrounder électrique 470 A avec une force de fermeture de 1000 kN est présenté, fabriquant des connecteurs pour perfusion à partir d’un outil à 8 cavités de la société Männer. Le cycle dure environ 15 secondes. La particularité de cette application est l’injection latérale par une aiguille de fermeture et le décollement des pièces en PMMA de 1,1 gramme, injectées de trois côtés. La machine dispose d’un tapis de convoyage allongé avec un tunnel pour le raccordement à la salle blanche. En plaçant la machine et l’équipement périphérique à l’extérieur, seules les pièces propres produites sont transportées à l’intérieur, permettant une exploitation économique de la salle blanche. Un module d’air propre avec ionisation au-dessus de l’unité de fermeture garantit un environnement propre (classe ISO 7) en production continue.

Spécial : solution système pour micro-composants

Lors de la Fakuma 2015, une cellule de microproduction sera également présentée, centrée sur un Allrounder électrique 270 A, équipée d’une nouvelle unité de micro-injection et d’un Multilift H 3+1 compact horizontal pour une séparation fiable des micro-composants et du système d’alimentation. Un module d’air propre avec ionisation assure un environnement de production constant et contrôlé, évitant efficacement l’adhérence des micro-composants dans la zone de travail.
L’unité de micro-injection est spécialement conçue pour une régulation précise des courts déplacements avec une haute dynamique de remplissage. Elle combine, au choix, une vis de 18 ou 15 mm pour faire fondre le matériau avec une vis de 8 mm pour l’injection. Cela permet de traiter sans problème des granulés de taille standard, ainsi que tous les matériaux courants, et de réaliser des poids de coulée très faibles avec précision et courts déplacements.

En un cycle de douze secondes, la cellule de microproduction fabrique quatre micro-roues. Neuf pièces pèsent autant qu’un grain de granulé de matériau PBT. Le robot à double bras spécialement conçu retire simultanément le système d’alimentation et les micro-roues ultra-légers de 0,004 grammes, puis les dépose délicatement, séparés par cavités.