12 Février 2015  |  Prétraitement
Publié dans Oberflächen POLYSURFACES 06/2014

Nettoyage avant traitement de surface des verres optiques sensibles

La diversité d’articles n’est pas le seul défi à relever pour le nettoyage des lentilles et prismes optiques. Fisba Optik se doit de disposer d’un système de nettoyage final astucieux répondant aux contraintes dimensionnelles des pièces et à la grande variété des verres. Pour cela on a développé une solution équipée d’un séchage HFE, étudiée pour remplacer l’eau déminéralisée, trop agressive pour certains des verres traités.

Es ist nicht allein die Artikelvielfalt, die bei der Reinigung optischer Linsen und Prismen eine Herausforderung darstellt. Auch die Teiledimensionen und sehr unterschiedliche Glassorten machen bei Fisba Optik ein ausgeklügeltes Endreinigungssystem erforderlich. Es ist mit einer HFE-Trocknung ausgestattet, denn für einige der verarbeiteten Gläser ist VE-Wasser zu aggressiv.

 

La société Fisba Optik AG à St-Gall fait partie, depuis plus de 50 ans, des leaders mondiaux de systèmes, appareils et composants optiques. Les produits sont fabriqués sur mesure pour des applications diverses, par exemple dans le génie biomédical, le traitement d’image, la métrologie, la biophotonique, la technologie des diodes laser, l’astronomie et l’astronautique. Pour ce faire, la société, parmi les premiers fabricants en Europe, utilise aussi le moulage de précision de verre blanc pour la fabrication en série de lentilles asphériques et optiques à géométrie complexe solides et de grande qualité.
 
Les verres délicats des lentilles et prismes nécessitent un nettoyage et un séchage doux (Source: Fisba).

La propreté a une action décisive sur la qualité
«La propreté de nos composants optiques est cruciale pour obtenir de la qualité», déclare Pierre Boner, responsable du nettoyage des optiques de précision chez Fisba. Afin de satisfaire aux exigences extrêmes, l’entreprise a investi, il y a près de trois ans, dans un système de nettoyage aux ultrasons neuf pour le pré-nettoyage. C’est la société UCM AG, une entreprise du groupe Dürr Ecoclean qui a remporté ce marché. «Ce qui a pesé dans notre décision, c’est principalement la qualité du nettoyage. UCM est très flexible et dispose d’une grande expérience et d’un grand savoir-faire dans l’industrie optique, c’est un avantage dont nous avons pu profiter. La solution de nettoyage a été conçue sur mesure, en parfaite adéquation avec nos besoins, aussi bien du point de vue technique de l’installation que du point de vue chimique, nous obtenons un très bon résultat. A ces avantages, s’ajoutent la proximité géographique et la collaboration efficace et fructueuse», conclut Pierre Boner pour exprimer les critères qui ont pesé dans leur décision.
Lorsqu’il a été question en 2012 de remplacer l’installation de nettoyage final, UCM s’est logiquement imposé comme prestataire. D’une part, l’installation avait fait son temps. D’autre part, il n’était pas possible de nettoyer des optiques de verres différents, ce qui nécessitait un nettoyage manuel laborieux et coûteux.
 
L’installation compacte pour le nettoyage de précision de lentilles et de composants optiques est entièrement cartérisée et dispose de huit cuves (Source: UCM).

La grande flexibilité garantit la proprieté de chaque pièce
Fisba fabrique entre 1500 et 2000 optiques différentes. On peut citer notamment les lentilles optiques haute précision dont le diamètre ne dépasse pas 0,5 mm. La très grande diversité d’articles ainsi que les dimensions très différentes constituent un véritable défi pour la conception d’une nouvelle installation de nettoyage. En outre, il faut concevoir une installation qui puisse nettoyer les pièces fabriquées en verres extrêmement délicats et sensibles aux acides de façon à ce qu’elles soient prêtes pour le traitement de surface. Indépendamment de la taille et du matériel, des niveaux de décontamination des particules et films extrêmement élevés doivent être atteints. Les optiques sont traitées sur une ou plusieurs faces après le nettoyage.
Sur la base du concept de pré-nettoyage existant, on a développé un procédé de nettoyage qui satisfasse à ces critères. «Cette solution s’est imposée car en fait, pour le pré-nettoyage, avec un procédé qui combine les étapes avec solvant et les étapes aqueuses, nous obtenons déjà des pièces prêtes pour le traitement. Le nettoyage final est réalisé avec un produit purement aqueux, dont les propriétés ont été définies par des essais», rapporte Pierre Boner. Les systèmes de régénération des produits de rinçage et de séchage faisaient également partie de la prestation d’UCM.
 
La cadence est de douze charges par heure. La saisie des programmes spécifiques aux pièces se fait par lecteur de code barre (Source: UCM).
 
Le système de nettoyage est entièrement cartérisé et dispose de huit cuves d’immersion, dont six équipées d’ultrasons multifréquence (40, 80 et 120 kHz). La puissance peut donc être modulée de 2 à 15 W/l. Les ultrasons peuvent être adaptés de façon optimale à la pièce à nettoyer. Les paramètres optimaux pour le traitement des différentes optiques comme, la puissance et la fréquence des ultrasons ainsi que le temps de séjour, par exemple sont définis dans des programmes spécifiques aux pièces et intégrés dans le système de commande de l’installation. Pour que le temps de séjour soit strictement respecté dans les différentes cuves, le système de commande flexible permet de saisir des «temps priorisés». La cadence s’en voit également optimisée. «Nous pouvons enregistrer 64 programmes. Pour l’instant, nous travaillons avec environ 20 programmes pour la fabrication en série. Mais nous avons toujours de nouveaux développements et cette flexibilité est géniale, on peut alors se servir de la place des programmes non utilisés en production», indique Pierre Boner. Le programme est entré dans l’automate de commande par l’opérateur, par lecture du code barre qui se trouve sur le document de commande concerné. Ensuite, toutes les opérations se déroulent automatiquement.
 
Les deux dernières cuves sont utilisées pour le séchage HFE et recouvertes d’un couvercle. Les pièces sont déplacées couvercles fermés (Source: UCM).

Des procédés de nettoyage sur mesure
Dans les premières cuves, les ultrasons débarrassent les optiques des impuretés provenant de la manutention, du transport et des empreintes laissées par les gants. Toutes les cuves de nettoyage sont équipées d’ultrasons. Le rinçage qui suit se fait par immersion/aspersion. Pour ce faire, la cuve a été ancrée plus bas pour que les pièces puissent être totalement immergées dans la cuve, rincées avec l’action des ultrasons et aspergées d’eau déminéralisée lors de leur extraction. Cette solution évite, d’une part, que les optiques soient exposées trop longtemps à l’eau déminéralisée. D’autre part, elle permet une action optimale du rinçage tout en réduisant au minimum l’exportation d’eau vers la cuve de déshydratation, l’étape suivante.
L’élimination de l’eau était nécessaire à cause du séchage HFE. Ce procédé permet le nettoyage et le séchage avant traitement des verres même très sensibles, sans dégradation de leur propriété optique.
 
Après le nettoyage, le convoyeur de déchargement cartérisé et équipé d’une Flow Box transporte les optiques au poste de contrôle, où elles sont contrôlées dans des conditions de salle blanche (Source: UCM).

Les deux dernières cuves sont destinées au séchage, toutes deux également équipées d’ultrasons multifréquence en enceinte fermée. L’installation est pensée et conçue de façon à ce que les supports de pièces soient déplacés de la première à la deuxième cuve sans ouverture du couvercle des cuves. L’HFE passe en cascade de la dernière étape à la première pour s’écouler dans un dispositif de distillation qui permet la régénération continue. Une zone de condensation située au-dessus des cuves empêche que des vapeurs d’HFE dégagées lors du séchage et du déplacement des pièces, se dispersent dans l’air ambiant. La vapeur condense au niveau des ailettes de refroidissement à une température de moins 23 °C et retombe dans la distillation.
Après le séchage, le convoyeur de déchargement cartérisé et équipé d’une unité de filtration et de ventilation (Flow-Box) transporte les optiques séchées au poste de contrôle, où elles sont contrôlées dans des conditions de salle blanche. «Nous sommes très satisfaits des résultats de nettoyage. De plus, le procédé de nettoyage est devenu plus économique car plus aucune intervention manuelle n’est nécessaire. Nous sommes convaincus d’avoir fait le bon choix avec UCM», conclut Pierre Boner.

UCM AG
Andreas Netz
Langenhagstrasse 25
9424 Rheineck
Tél. 071 886 67 52
a.netz@ucm-ag.com
www.ucm-ag.com
www.durr-ecoclean.com

Fisba Optik AG
Rorschacherstrasse 268
9016 St. Gallen
Tel. 071 282 31 31
info@fisba.ch
www.fisba.ch


30 Octobre 2014  |  Prétraitement

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20 Juin 2017  |  Prétraitement

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Il existe dans le commerce un grand nombre d’additifs de décapage, que l’on a de la peine à comparer dans la pratique. C’est pour cette raison que l’additif «Acidac Protect» a été développé comme système modulaire.
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