Propreté technique dans le processus de montage

Prise et Pose

Tueur de particules

Guides de rails de support

Support de rail de guidage

Unité de vis sous le plancher

aspiration sous vide

Comme un virus malveillant peut rendre les gens malades, de même, les plus petites particules peuvent endommager des composants, entraîner leur défaillance ou, lorsqu'elles sont utilisées comme composants système, provoquer une panne totale du système. Les causes de la formation de telles particules dangereuses dans les processus de production de divers secteurs sont variées. Dans l'industrie automobile, les particules se forment principalement par usure lors de l'assemblage. DEPRAG Schulz GmbH a donc développé le concept « CleanFeed » pour éviter la contamination par des particules sensibles à la propreté dans le montage par vissage.

Dans de nombreux secteurs, la propreté technique s'impose de plus en plus et devient une exigence de qualité essentielle pour toute la chaîne de processus : de la fabrication à la logistique en passant par le montage. La miniaturisation croissante, l'augmentation de l'électronique et l'utilisation accrue de nouveaux matériaux légers en sont principalement responsables. Cela rend les composants à la fois plus performants et plus efficaces, mais aussi plus sensibles aux plus petites contaminations.

Les conséquences de la miniaturisation se manifestent, par exemple, dans les systèmes d'injection : ceux-ci doivent supporter des pressions de plus en plus élevées, tandis que leurs jeux, déjà faibles, deviennent encore plus petits, atteignant parfois seulement quelques micromètres. De minuscules particules métalliques dures, mesurant quelques micromètres, peuvent bloquer ces espaces et provoquer une injection continue. Cela peut considérablement compromettre le fonctionnement d’un moteur et entraîner une panne moteur. Dans le cas des assemblages électroniques, de minuscules particules conductrices peuvent provoquer des courts-circuits. Ce problème est encore renforcé par l’utilisation de nouveaux matériaux, tels que les plastiques renforcés de fibres de carbone (CFK), dont les particules sont conductrices.

Les techniques et méthodes permettant de répondre aux exigences croissantes en matière de propreté technique dans les processus de production sont variées. Par exemple, les étapes de travail autour de composants sensibles à la propreté sont transférées dans des salles blanches ou des environnements très propres, et l’accès n’est autorisé qu’au personnel formé, équipé de vêtements de protection appropriés. Cela vise à éviter l’introduction de particules extérieures. De plus, les composants sont soumis à des processus de nettoyage coûteux, et la formation de particules lors du transport par usure est empêchée par des emballages fixant leur position et antistatiques.

Ces efforts pour prévenir la contamination par des particules doivent être poursuivis de manière cohérente lors du montage, car c’est ici que des particules dangereuses peuvent se former à proximité immédiate des composants en raison de l’usure. Le risque est élevé de contaminer des composants sensibles à la propreté avec des particules nuisibles. La proportion de tels composants est importante, notamment dans l’industrie automobile et ses fournisseurs, ce qui met de plus en plus l’accent sur la propreté technique lors du processus de montage.

Selon le composant et ses exigences en matière de propreté, la zone de travail de montage doit éventuellement être conçue comme une salle blanche ou une zone propre. Un rôle essentiel est joué par les composants de la machine de montage. En effet, des particules de saleté dangereuses se forment dès l’alimentation des pièces et lors du processus de vissage lui-même. Pour éviter de contaminer ces composants et assemblages sensibles à la propreté avec des particules lors de ces étapes de montage, il faut les éviter, les éliminer ou les réduire.

Pour relever ce défi, le spécialiste d’Amberg en technique de vissage et automatisation, DEPRAG Schulz GmbH, a développé un concept global : le concept « CleanFeed ». Il repose sur des composants CleanFeed spécifiquement conçus, entièrement développés et fabriqués en interne par DEPRAG. Ceux-ci vont d’un système d’alimentation adapté à des modules de fonction de vissage conçus en conséquence, jusqu’à des dispositifs d’aspiration des particules de saleté générées lors du processus de montage. Ainsi, le concept répond aux exigences de la propreté technique — éviter, éliminer, réduire les particules — tout au long du processus de montage par vissage.

Les particules indésirables peuvent déjà apparaître lors de la séparation des vis. Par exemple, lors de l’utilisation d’un alimentateur à spirale vibrante, l’élément d’alimentation, la spirale, est mis en vibration par un entraînement à oscillation. La marchandise est déplacée par de petits mouvements de lancer. La vibration constante peut entraîner une usure relativement élevée, qui est ensuite transportée dans tout le système d’alimentation. C’est pourquoi une technique d’alimentation douce pour les composants, avec peu d’usure, est déjà une condition importante pour assurer la propreté technique lors du montage. L’alimentateur à rails à levier DEPRAG du concept CleanFeed prélève les vis du réservoir par un mouvement pivotant d’un rail segmentaire, ce qui cause peu d’usure. Un capteur dans le rail de stockage régule le nombre de mouvements de levage nécessaires. Si moins de matière est traitée par l’opérateur, l’appareil d’alimentation en fournit moins. Sur le rail de levage, les vis glissent par gravité à travers des guides mécaniques pour être triées dans le séparateur de vis. Ensuite, via le tube d’alimentation, la marchandise est acheminée vers le module de fonction de vissage. Les éléments de connexion non stockés correctement retournent dans le réservoir.

De plus, de l’usure peut également se produire dans le tube d’alimentation, principalement aux courbes, mais aussi lors du « balancement » dans des sections droites du tube. À cet endroit, DEPRAG propose le Particle Killer, une source de vide économique et efficace, qui capte et aspire les résidus de saleté. En plus de la version intégrée, où l’élément de connexion nettoyé est directement « enclenché » dans la buse de l’outil de vissage, une version Pick&Place est disponible, où l’aspiration se fait dans la zone de dépose.

Le processus de vissage proprement dit commence alors. Les tournevis DEPRAG, manuels ou stationnaires, de la série MINIMAT®-EC-Servo, ont été spécialement conçus pour répondre aux exigences de la propreté technique lors du montage par vissage. Ces tournevis sont à la fois antistatiques (EN : electrostatic discharge : décharge électrostatique), ce qui empêche la formation de particules de saleté transportées par l’air par accumulation électrostatique lors du vissage. De plus, ils réduisent l’usure lors de l’engagement de la lame dans la tête de vis. « Pendant l’insertion, la vitesse de rotation est réduite, puis augmentée une fois que la lame est correctement engagée et que la vis peut être vissée », explique Dipl.-Ing. Robert Bachmeier, directeur des ventes Allemagne chez DEPRAG. Les tournevis stationnaires peuvent également être équipés de prises de vide pour aspirer les résidus de saleté lors de l’alimentation du tournevis. Afin d’éviter la contamination des composants par des particules tombantes, une fixation sous le sol est également proposée pour les vis de montage. « Ainsi, la gravité peut être utilisée pour un montage techniquement propre. Des collecteurs de saletés ou des dispositifs d’aspiration spéciaux recueillent, si nécessaire, les particules tombantes pour un retrait facile », précise Bachmeier. Tous les composants CleanFeed, à l’exception de l’unité sous le sol, sont disponibles en version manuelle ou stationnaire et créent des conditions de salle blanche ou propre lors du montage (éviter les particules d’une taille de 0,1 µm à 5 µm ou de 1 µm à 1000 µm).

Avec CleanFeed, DEPRAG propose un concept global basé sur des décennies d’expérience et de savoir-faire dans le domaine de la propreté technique. Ainsi, l’entreprise a déjà fourni dans les années 80 des systèmes de vissage à des fabricants américains renommés pour le montage de lecteurs de disquettes. Les conditions de montage pour le processus de vissage répondaient alors aux exigences des salles blanches. Tout en un seul fournisseur — avec le concept CleanFeed, DEPRAG a développé une solution garantissant une coordination optimale des composants et des processus individuels.