RAYLASE commence sa production en salle blanche

Deux employés de RAYLASE lors du montage des unités de déviation.

L'aspirateur à vide est largement utilisé dans la salle blanche RAYLASE.

Un employé nettoie une unité de déviation opto-mécanique.

Produire dans la salle blanche nécessite de la patience et une grande précision.

RAYLASE propose à nouveau une caractéristique unique que l'industrie attendait déjà. Le fournisseur de systèmes laser, basé dans la région des Cinq-Lacs près de Munich, produit depuis le printemps des unités de déviation à faible particules dans des « salles blanches » de classe ISO 7 pour la commande et la modulation des faisceaux laser. La « Art of production », à l’aspect futuriste, offre de nombreux avantages : elle protège les systèmes laser complexes comportant de nombreuses optiques, capteurs et systèmes d’axes contre la contamination et donc contre les brûlures lors de puissances laser élevées, tout en maintenant la taille du point dans la plage des courtes longueurs d’onde très petite. Dans la mobilité électrique et la fabrication additive, des produits fabriqués en salle blanche offrent une stabilité de processus accrue, des coûts de maintenance et de rebut réduits, permettant une production plus durable et à faible émission de CO2.

Deux tendances du marché ont stimulé l’entrée de RAYLASE dans les processus en salle blanche. D’une part, la demande des clients pour des lasers haute puissance dans la plage de 1 à 8 kW, nécessitant une fabrication aussi exempte de particules que possible. Pour notre œil, parfois invisible, de petites et très petites particules s’accumulent dans des unités de déviation de plus en plus complexes, qui finissent par ressembler à un système fermé. En particulier, les optiques des scanners peuvent subir de graves dommages à cause de particules minuscules. Elles brûlent, rendant les lentilles inutilisables. La frustration, les pannes et les coûts sont inévitables ! La demande croissante pour des systèmes laser dans la plage des courtes longueurs d’onde de 532 nm et moins, notamment dans le traitement de surface de matériaux métalliques, a également motivé la décision de RAYLASE d’investir dans la « salle blanche ». En effet, plus la longueur d’onde est courte, plus le faisceau laser est facilement dispersé par des particules. « Les mesures de la qualité du faisceau avant et après l’unité de déviation ont montré que de nombreuses petites particules dégradent nettement le processus, c’est-à-dire que le faisceau ou le point minimal atteignable devient de plus en plus grand à cause de la dispersion. La demande dans l’industrie est en revanche tout à fait inverse : le faisceau doit avoir un point aussi petit que possible pour générer le moins de chaleur possible sur la pièce », explique Berthold Dambacher, CTO chez RAYLASE, sur l’effet néfaste des minuscules particules. Dans la plage des courtes longueurs d’onde, les optiques exemptes de particules sont quasi une condition sine qua non pour la qualité du processus laser dans son ensemble.

Un an et demi ont été nécessaires pour la planification et la mise en œuvre des salles blanches et de toutes les étapes nécessaires. « Notre objectif était de ne pas seulement maintenir l’air, mais tout ce qui y est introduit, absolument « propre ». Pour nos employés qui y travaillent, c’est un grand défi, car ils doivent ajuster tout leur comportement en conséquence. Et nous avons également été contraints de repenser complètement nos processus, de la conception du produit, aux achats, à la production, au stockage et à la vente », souligne le CTO, responsable de la dernière innovation chez RAYLASE.

Montage en salle blanche : un processus de conscience exigeant

La fabrication en salle blanche n’est pas une tâche facile, mais demande un effort supplémentaire. Le sujet dépasse largement son aspect technique. En réalité, c’est un processus de conscience menant à une large prise de conscience. Toutes les étapes doivent être internalisées et améliorées pour créer un environnement sans particules. Plus les produits sont complexes, plus il faut veiller à ce que chaque pièce soit maintenue propre étape par étape lors du montage. Car, par la suite, les particules cachées ne peuvent plus être éliminées. Mais qu’est-ce qui cause en réalité la plus grande contamination ? « Nous, les humains, sommes tous littéralement contaminés. Par exemple, chacun de nous perd 40 g de squames de peau par jour », souligne Dambacher, insistant sur le rôle des humains en tant que véritables dispersants de particules.

Le point central est donc constitué par les employés eux-mêmes. Ils sont le critère décisif pour que la salle blanche reste durablement propre. Cela inclut bien sûr la tenue appropriée : « Nous portons par exemple des chaussettes, des t-shirts, des pantalons spéciaux, des chaussures, un filet à cheveux et une coiffe, éventuellement une protection de barbe, puis une blouse par-dessus. Tout est ainsi complètement couvert, sauf une partie du visage et du cou », constate Matczak-Johannsen, responsable des salles blanches chez RAYLASE. Enfiler la tenue de salle blanche ressemble donc à un exercice de gymnastique ! Car ni la tenue ne doit toucher le sol, ni les employés ne doivent la toucher avec leurs mains de l’extérieur, mais seulement la fermer à l’intérieur. « Nous avons dû vraiment nous entraîner. Tout le monde n’avait pas immédiatement la souplesse requise. Il y a donc eu de nombreuses formations « sportives » pour apprendre le comportement adéquat », sourit Matzcak-Johannsen.

Technologie en salle blanche : uniquement le meilleur

Pour accéder à la salle blanche, les employés passent par une sas de décontamination. Les salles blanches impressionnent déjà par leur taille de 220 mètres carrés, mais aussi par leur technologie sophistiquée : « Tous nos systèmes essentiels sont entièrement numérisés et peuvent être contrôlés depuis le bureau ou à domicile », se réjouit Berthold Dambacher. Les salles maintiennent toujours une surpression, et l’air y est filtré 60 fois par heure. Les salles qui doivent rester les plus propres ont une surpression d’au moins 25 Pascals, tandis que dans les sas, la surpression est légèrement inférieure, ce qui permet à l’air de s’étendre constamment vers l’extérieur sans aspirer de particules. En hiver, l’air est humidifié, en été, déshumidifié. Cela crée un climat intérieur aussi agréable que possible tout en garantissant la protection contre l’électricité statique. Via une station météo, les volets roulants extérieurs peuvent être commandés, ce qui réduit l’ensoleillement et donc la puissance de refroidissement nécessaire des installations en été. La salle blanche est entourée d’un couloir de révision. « Ce couloir permet d’assurer l’alimentation en médias, car dans une salle blanche, tous les médias comme l’eau de refroidissement, l’électricité, le LAN et l’air comprimé ne sont fournis que par les murs et plafonds. Le sol reste donc complètement libre et accessible, pour pouvoir être nettoyé à 100 % », insiste Berthold Dambacher. Enfin, la mesure des particules en suspension peut être effectuée à distance. Deux caméras surveillent en permanence toutes les activités dans la salle blanche. Au rez-de-chaussée, une installation de nettoyage des pièces à haute efficacité énergétique est également en place, car bien sûr, toutes les pièces individuelles des unités de déviation sont également nettoyées avant assemblage, et n’entrent dans la salle blanche que via une sas de matériel.

Produits issus de la salle blanche : une qualité de marché unique

« Nous proposons aux fabricants de lasers et aux constructeurs de machines des produits en lesquels ils pourront avoir une confiance aveugle à l’avenir. Car nos unités de déviation construites dans des conditions de salle blanche sont d’une qualité et d’une stabilité de processus uniques », affirme le Dr Philipp Schön, PDG de RAYLASE GmbH.

Les unités de déviation exemptes de particules disposent non seulement d’une durée de vie plus longue et nécessitent moins de maintenance, mais elles permettent également de répondre à certaines exigences du marché dans des processus de production hautement automatisés tels que la mobilité électrique, le photovoltaïque, le secteur solaire, la fabrication additive et la technologie des piles à combustible. « Et cela vaut la peine pour nous, pour nos clients et pour les défis des nouveaux marchés, tout l’effort que nous déployons », assure le CTO Berthold Dambacher.