23 Août 2013  |  Machines-outils
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 05/2013

Une technique d’assemblage améliorant les caractéristiques des moteurs

La société FAULHABER PRECISTEP SA développe des moteurs pas à pas miniatures. Au cours des huit dernières années, son système d’assemblage de ses produits a franchi plusieurs étapes technologiques. Grâce à son savoir-faire approfondi en technique d’assemblage, l’entreprise Schmidt Technology GmbH a accompagné les différentes phases de développement grâce à l’utilisation de son système de presses à crémaillère manuelles.

En Suisse, les fabricants de produits industriels se voient souvent confrontés à la situation suivante: ils doivent satisfaire de très nombreuses demandes provenant de leurs clients et donc disposer d’un large éventail de produits. Du coup, le nombre d’unités par lot chute, alors qu’en parallèle le nombre d’articles à fabriquer augmente. De plus, face aux difficultés économiques que subissent actuellement les entreprises exportatrices, il est même nécessaire d’améliorer les spécificités, ainsi que la qualité des produits suisses.
 
 
La société FAULHABER PRECISTEP SA, dont le siège se situe à La Chaux-de-Fonds, conçoit et fabrique des moteurs pas à pas miniatures. Ses quelque cinquante collaboratrices et collaborateurs sont quotidiennement confrontés à ce défi. Avec six types de moteurs proposés et près de 2500 variantes possibles, une grande souplesse est requise afin de satisfaire à tout moment les souhaits des clients.
En ce qui concerne l’assemblage de ses produits, cette société a franchi plusieurs étapes technologiques au cours des huit dernières années. L’entreprise Schmidt Technology GmbH a alors accompagné les différentes phases de développement, aussi bien avec les presses SCHMIDT qui ont fait leurs preuves, que grâce à son savoir-faire approfondi en technique d’assemblage.
 
 
Une amélioration des procédés
Chez FAULHABER PRECISTEP SA, de nombreux composants, comme des paliers, des axes, etc., étaient montés à l’aide de presses manuelles, mais aussi en faisant appel à d’autres techniques d’assemblage telles que le collage. Dans une première phase d’optimisation, l’entreprise a utilisé les presses à crémaillère manuelles SCHMIDT, permettant de contrôler la force et la course de chassage. Dans des phases critiques, ce contrôle a permis d’améliorer certains procédés et de réduire les taux de rebuts.
En 2011, FAULHABER PRECISEP SA a réalisé une percée décisive vers un montage intelligent. Après une phase d’essais poussés, cette société a acheté la première servopresse, sous la responsabilité de Bruno Studach et Jacky Heusler. Ce dernier, ingénieur de production, se souvient de la longue phase de démarrage: «Nous ne connaissions pas cette technologie. En collaboration avec SCHMIDT Technology, nous avons dû d’abord expérimenter et démontrer ses avantages».
Aujourd’hui, Jacky Heusler et Bruno Studach ne peuvent plus concevoir certaines opérations d’assemblage de moteurs sans s’appuyer sur les avantages apportés par les servopresses. Bruno Studach, chef de production, déclare: «La régulation hautement précise des servopresses SCHMIDT, nous a permis dans certaines opérations, d’abandonner l’utilisation d’adhésifs. Tout d’abord, les temps de fabrication diminuent considérablement, car il n’est plus nécessaire de passer les sous-ensembles dans les fours de polymérisation. Ensuite, la qualité des moteurs s’en voit améliorée: le chassage par servopresse permet un positionnement des pièces plus précis que le collage ou que l’assemblage à l’aide d’une presse manuelle. Enfin, grâce à l’instrumentation intégrée de la servopresse, il est aisé de contrôler le procédé en temps réel, ce qui est impossible lors du collage».
 
 
Une amélioration de la qualité
L’utilisation de la servopresse a apporté d’autres effets positifs sur la qualité et les caractéristiques des moteurs pas à pas et nous pouvons citer trois exemples:
  • un meilleur positionnement relatif des pièces entre elles, ce qui a amélioré les tolérances des spécifications des moteurs;
  • une meilleure répétabilité des caractéristiques finales des moteurs;
  • la mise en place d’opérations de positionnement délicates, dont le résultait était impossible à garantir avec les presses manuelles.
 
Afin d’expliquer les raisons de ces améliorations, Jacky Heusler aborde la technologie avec un peu plus de précision: «La fonction appelée «pente» est essentielle. Quelle que soit la course parcourue ou la force atteinte, la presse achève le processus en accédant à une pente définie dans le diagramme force-course. Dans ce cas également, on parle souvent de saturation de la courbe du procédé. Aussi, la compensation du gauchissement est-elle absolument nécessaire pour les procédés chez FAULHABER PRECISTEP SA. Cette fonction compense les déformations élastiques du système en fonction de la force de chassage appliquée. Pour des forces de pression de 100 à 400 N, nous avions, avec les procédés de chassage conventionnels, une dispersion atteignant 0,09 mm. Avec la compensation du gauchissement, la dispersion n’est plus que de 0,02 mm au maximum. Que ce soit pour la fonction «pente» ou pour la compensation du gauchissement, il est nécessaire de disposer d’une régulation de haute précision en temps réel. La presse SCHMIDT remplit parfaitement ces conditions».
 
 
Une technique d’assemblage intelligente
Outre l’amélioration des caractéristiques des moteurs et leur niveau de qualité, le passage à une technique d’assemblage intelligente au moyen de la servopresse a également permis d’abaisser sensiblement les taux de rebuts. Bruno Studach poursuit: «Outre le fait de détecter les pièces défectueuses et de diminuer les rebuts, il est également essentiel de contrôler totalement nos procédés. La servopresse nous permet de retirer de la ligne, les pièces qui sont en dehors des tolérances requises. Grace à cela, les composants prémontrés de haute valeur ajoutée sont engagés uniquement sur des sous-ensembles totalement conformes, ce qui économise des coûts et permet d’amortir rapidement l’investissement élevé que requiert une servopresse».
Aujourd’hui, le département R&D de la société FAULHABER PRECISTEP SA intègre dans ses nouveaux développements, les avantages apportés par un procédé de chassage régulé avec une haute précision. Les connaissances, toujours plus importantes, acquises lors de l’utilisation de la servopresse ont pu être répercutées sur le design des composants, nouveaux et existants.
Convaincus par les avantages des servopresses SCHMIDT, Jacky Heusler et Bruno Studach souhaitent poursuivre le développement de l’outil de production de la société FAULHABER PRECISTEP SA. Ils concluent: «Ceci passera à moyen terme par l’acquisition de nouvelles machines et la conversion progressive de toutes les opérations de chassage de nos lignes. La collaboration réussie entre la filiale PRECISTEP de Faulhaber et SCHMIDT Technology va ainsi continuer».
 
À propos de la société FAULHABER PRECISTEP SA
Fondée en janvier 1988 sous le nom ARSAPE, la société FAULHABER PRECISTEP est progressivement entrée dans le giron du groupe FAULHABER à partir des années 2000. L’entreprise occupe actuellement quelque 50 personnes actives dans le développement, la production, ainsi que la commercialisation de moteurs pas à pas.
S’appuyant sur sa longue expérience dans le domaine de la microtechnique, complétée par les nombreuses technologies maîtrisée par le groupe FAULHABER, cette société est à même d’offrir des solutions innovantes et ciblées sur les besoins spécifiques de ses clients.
 
À propos de l’entreprise SCHMIDT  Technology
L’entreprise Schmidt Technology GmbH fait partie des fabricants leaders mondiaux de systèmes de presses. La gamme comprend des presses manuelles, pneumatiques, hydropneumatiques, ainsi que des presses électriques.
 

FAULHABER PRECISTEP SA
2300 La Chaux-de-Fonds
Tél: 032 910 60 50
www.faulhaber.com

SCHMIDT Technology GmbH
3210 Kerzers
Tél: 031 755 40 71
www.schmidttechnology.ch


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