Production de masse de pièces de précision en LSR aussi efficace que jamais

Soupapes à membrane en LSR sont des composants importants pour la fonctionnalité et la sécurité dans de nombreuses applications. La exigence pour le processus de moulage par injection est « zéro défaut ». (Image : ENGEL) / Les soupapes à lame en LSR sont des composants importants pour la fonctionnalité et la sécurité dans de nombreuses applications. La exigence pour le processus de moulage par injection est « zéro défaut ». (Image : ENGEL)

Un grand nombre de cavités, combiné à une précision maximale et à une automatisation compacte, porte la production de masse de vannes à lames en LSR à un nouveau niveau d'efficacité. (Image : ENGEL)

Pour la K 2022, ENGEL a conjointement avec son partenaire NEXUS Elastomer Systems a donné un nouvel élan à la fabrication de vannes à clapet en silicone liquide (LSR). La cellule de production haut de gamme entièrement automatisée combine un rendement maximal avec une constance de qualité optimale, améliorant ainsi considérablement la rentabilité.

Que ce soit dans l'automobile, dans les produits médicaux ou les emballages – les vannes à clapet trouvent leur place dans un très large spectre d'applications. Ce qui unit toutes ces utilisations, ce sont les exigences très élevées en matière de constance du processus en injection plastique. La précision des petites pièces est essentielle pour la sécurité. Cette exigence de qualité doit pouvoir être conciliée avec une production de masse hautement efficace et rentable.

La cellule de production sur le stand d'ENGEL exploitait de manière optimale le potentiel de qualité et d'efficacité pour la production de vannes à clapet avec un diamètre de 7 mm. Elle combinait une machine à injection e-victory et une assistance numérique avec la technologie innovante d'outillage et de dosage de NEXUS. La production s'effectuait dans un moule à 64 cavités, entièrement automatisée, avec un robot à bras articulé easix d'ENGEL et un système de contrôle vision intégré pour une vérification qualité à 100 %.

Qualité constante avec iQ

Grâce à une unité d'injection électrique et à commande hydraulique sans portique, les machines à injection de la gamme ENGEL e-victory sont spécialement conçues pour des applications de précision avec du LSR. L'unité d'injection électrique garantit une injection de haute précision. De plus, les caractéristiques constructives de cette conception facilitent le traitement sans bavures et sans retouche de matériaux à faible viscosité. La plaque de fixation mobile suit précisément le moule lors de la montée en force de fermeture, assurant une excellente planéité des plaques. Les diviseurs de force brevetés garantissent une répartition uniforme de la force de fermeture sur toute la surface de fixation. Même pour de grands moules multi-cavités, les cavités extérieures sont maintenues avec la même force que les cavités internes.

Une précision extrême dans les mouvements de la machine ne suffit cependant pas. Lorsque la matière première présente des fluctuations de lot ou que les conditions ambiantes, par exemple météorologiques, changent, la digitalisation joue un rôle crucial. Équipée du système d'assistance intelligent iQ weight control du programme inject 4.0 d'ENGEL, la machine à injection analyse en continu le profil d'injection et ajuste, en cas de déviation par rapport au cycle de référence, les paramètres du processus liés à la qualité, et ce, dans le même cycle.

Automatisation compacte

Ce qui distingue cette machine, c’est son excellente accessibilité et son espace disponible dans la zone d’outillage de la machine à injection sans portique. Lors de l’utilisation de moules multi-cavités, il est souvent possible d’utiliser des machines plus petites que ce que la taille de l’outil exige habituellement. Cela permet de réduire à la fois les coûts d’investissement et d’exploitation. Par ailleurs, la productivité par surface est augmentée, ce qui constitue un indicateur clé d’efficacité dans de nombreuses entreprises, notamment dans la production en salle blanche.

Le robot à bras articulé easix d'ENGEL garantit une utilisation optimale de l’espace pour l’automatisation et nécessite peu de place même en hauteur. Il relie la machine à injection à la vérification de qualité par caméra et à la station de démoulage, et s’adapte de manière flexible si d’autres unités de processus en amont ou en aval du processus d’injection doivent être intégrées ultérieurement.

Le moule à 64 cavités a été réalisé par NEXUS avec un dispositif de démoulage, permettant de saisir très facilement et rapidement les pièces avec l’outil de fin de bras du robot easix.

Pour une régulation très précise du volume de remplissage, les canaux froids dans l’outil sont équipés de systèmes de fermeture à aiguilles électriques. Avec la technologie Timeshot de NEXUS, le volume de remplissage est contrôlé via le temps d’injection, et même pour de très grands moules comptant jusqu’à 128 cavités, chaque cavité peut être régulée individuellement.

Plus de transparence et de sécurité

Le système de dosage LSR ServoMix X20, qui garantit un dosage sans air du silicone liquide, a également été développé par NEXUS pour une utilisation sur un espace réduit. Il est connecté via OPC UA à la machine à injection et au MES authentic de TIG, une société du groupe ENGEL. Cela assure une surveillance complète des données du processus et une traçabilité sans faille jusqu’au niveau de chaque cavité.
C’est la première fois qu’ENGEL démontre en direct lors d’un salon la mise en réseau de la machine à injection et de l’unité de dosage LSR via OPC UA conformément à la norme Euromap-82.3. Cela montre clairement comment la mise en réseau rend la production plus transparente et plus sûre, tout en accélérant les processus de travail.

Les données du processus de l’unité de dosage sont disponibles dans le contrôleur CC300 pendant la production en cours et peuvent être utilisées pour une surveillance encore plus précise du processus et une optimisation continue. Les paramètres de dosage sont enregistrés dans le fichier de données de pièce de l’outil. Ils sont ainsi immédiatement accessibles au contrôle de la machine lorsque l’outil est à nouveau monté.