Aventics a changé le plastique utilisé pour les systèmes de soupapes de ses unités de dialyse. Cependant, les boulonneuses pneumatiques utilisées précédemment dépassaient les valeurs de couple spécifiées. Les filetages étaient abîmés et le taux de rejet augmentait considérablement. La visseuse MicroTorque a résolu le problème. En utilisant cet outil, le nouveau matériau peut être assemblé selon un processus sûr
21 mars 2023
« Les composants pneumatiques robustes et compacts sont de plus en plus importants dans le secteur des sciences de la vie », affirme Daniel Gebert, responsable de la gestion de la qualité chez Aventics GmbH à Laatzen. « Le secteur de la santé a de plus en plus besoin de solutions pour les applications à basse pression avec un degré élevé d'intégration électrique et fonctionnelle », ajoute-t-il. Comme exemple de la vaste gamme de produits de son entreprise, il décrit un système de soupape d'unité de dialyse : « ce type de composant combine précision et fiabilité extrême. Nous améliorons en permanence nos produits. »
Le changement de plastique a entraîné le desserrage de vis
Dans le cadre du développement continu de ses produits, Aventics a décidé d'utiliser un nouveau type de plastique pour la plaque de base du système. Cependant, dans la phase de pré-série, les filetages des vis étaient souvent abîmés. Daniel Gebert a lancé une campagne de résolution des problèmes ; l'équipe d'ingénierie a regardé de très près l'application et a rapidement trouvé la cause. Les boulonneuses droites pneumatiques utilisées précédemment n'étaient tout simplement pas adaptées au nouveau matériau de la plaque de base. De par leur conception, des outils de ce type peuvent uniquement serrer les vis à un couple de serrage et à une vitesse fixes. « En raison de l'inertie de l'outil, les filetages s'abîmaient lorsque les vis autotaraudeuses étaient serrées », explique M. Gebert. Bien que le nouveau plastique était plus approprié du point de vue chimique, il était également plus sensible. Le composant en plastique utilisé précédemment était plus épais, plus solide et plus rigide, et n'était pas endommagé si le très faible couple de serrage de 18 N cm (= 18 newton-centimètres ou un centième de newton-mètre = 0,18 N m) était dépassé de façon répétée. Le passage à un nouveau matériau a donné une raison à Aventics de repenser les systèmes de serrage précédemment utilisés en vue de sécuriser le processus d'assemblage.
Photo : Atlas Copco Tools
Par rapport à des boulonneuses droites pneumatiques portatives, le système MicroTorque est beaucoup plus silencieux et plus précis
Une stratégie de serrage sophistiquée adaptée au matériel
Bien que les vis auto-taraudeuses d'un diamètre de 0,93 mm présentent un pas de vis de seulement quatre tours et demi, la broche MicroTorque de type QMC41-50-HM4 procède à un serrage en trois étapes au cours de cette très courte distance. Daniel Gebert décrit le processus en détail : « au début du cycle de serrage, l'insert du tournevis tourne à une vitesse réduite afin d'insérer l'outil dans la tête de vis Torx T2. Une fois cette étape d'insertion terminée, le système passe à l'étape de l'angle de rotation et la vis est serrée à 500 tr/min jusqu'à ce que la tête entre en contact avec la surface du matériau. Dès que ce point a été atteint, la vitesse de rotation de la broche est réduite à 210 tr/min et la vis est serrée au couple final de 18 newton-centimètres au cours de l'étape de couple contrôlé ». Comme les vitesses de rotation peuvent être programmées librement à chaque étape, le système MicroTorque peut s'adapter à une grande variété d'applications de serrage. Des signaux optiques et acoustiques sur le tournevis et le contrôleur donnent à l'opérateur un aperçu des résultats de l'assemblage à tout moment. Jusqu'à la fin de l'automne, le système avait effectué 80 000 cycles d'assemblage sans aucun problème.
Après le passage au serrage contrôlé, le taux de rejet est devenu quasiment nul
Surveiller de près la qualité grâce aux points de serrage détaillés
Le nouveau système d'Atlas Copco peut faire encore plus, d'après M. Gebert : « le contrôleur MicroTorque est extrêmement compact et les fonctions graphiques sont tout simplement fantastiques. Il nous suffit de connecter un PC ordinaire et le contrôleur peut imprimer les courbes détaillées et les points de serrage. » L'affichage est clair et sans ambiguïté. Grâce à l'analyse des points de serrage, Aventics peut maintenant interpréter l'opération de serrage de manière plus approfondie et comprendre ce qui se passe précisément à chaque étape du processus. « C'était tout simplement impossible avec des outils pneumatiques. »
Les points de serrage comme indicateurs de la qualité des composants fournis
Les graphiques donnent une indication précise des fluctuations de la résistance à l'insertion qui peuvent se produire si les diamètres des trous filetés pré-percés dans les composants moulés par injection sont hors des tolérances spécifiées. Au cours de l'insertion de la vis, la visseuse MicroTorque détecte les variations des valeurs de frottement à l'échelle micro.
Photo : Atlas Copco Tools
Les opérateurs apprécient les avantages ergonomiques
Daniel Gebert (à gauche), responsable qualité, et Ayhan Horoz, planificateur de la production (Photo : Atlas Copco Tools)
Grâce au processus de serrage en trois étapes, nous avons drastiquement réduit notre taux de rejet et produisons désormais avec plus de précision que jamais
Ecrit par Heiko Wenke
