Machine de nettoyage laser LC 4-2 : Centrée sur la rapidités des opérations de nettoyage et l’optimisation des surfaces de pièces

Le principe de base du nettoyage laser fascine : un rayon laser pulsé entre au contact d’une surface avec une énergie d’impulsion importante. Le matériau se vaporise subitement et seule une couche très mince s’échauffe. Ce qui permet, impulsion après impulsion, de débarrasser une pièce de plusieurs types de souillure ou de revêtement, qu’il s’agisse de lubrifiant réfrigérant ou d’huile, de couches d’oxyde ou de graphite, voire de rouille, de peinture ou de phosphate. Cette technique sert aussi à préparer des surfaces de manière adaptée au traitement ultérieur (par grainage, par exemple). Pour résumer, cette méthode est extrêmement flexible et efficace énergétiquement. Mais le génie mécanique repose toutefois sur le savoir-faire, comme le souligne Nikolas Meyer, Directeur commercial chez EMAG LaserTec. « Il est impératif d’adapter les paramètres centraux du processus, notamment la durée du traitement, à chacune des tâches, de préférence via la commande de la machine, tout simplement. La mise en œuvre est sinon trop complexe au quotidien. D’autre part, la technologie doit être parfaitement souple pour fonctionner soit comme solution autonome, soit intégrée dans une ligne de production. Notre nouvelle machine de nettoyage laser LC 4-2 répond à ces exigences parmi tant d’autres, construite grâce au système modulaire de technologie EMAG qui a fait ses preuves. Notre solution est extrêmement fiable, efficace et peu encombrante. »

Nos spécialistes laser profitent du trésor d’expérience du Groupe EMAG : depuis 15 ans, des systèmes d’installations de soudage laser clés en main destinés à la fabrication légère de composants exigeants de groupes motopropulseurs sont fabriqués sur le site d’Heubach, près de Schwäbisch Gmünd. Ce savoir-faire a été utilisé de manière ciblée dans le développement du système de nettoyage laser pour des pièces de diamètre maximum de 200 millimètres et de hauteur maximum de 350 millimètres. Cinq exigences ont joué un rôle central :

1. Intégration : utilisable dans une ligne ou en autonomie 

Le processus complexe de production, notamment le « soudage laser de différentiels », comporte nombre d’étapes partielles, de la chauffe par induction (si nécessaire) et de l’assemblage au contrôle final, en passant par le soudage laser. Mais l’origine est toujours l’opération de nettoyage, car il est indispensable de débarrasser la couronne et le carter de différentiel d’éventuelles couches de phosphate ou d’impuretés. Les spécialistes d’EMAG ont gardé ces applications dans la production en série dans l’automobile en ligne de mire en développant la LC 4-2. C’est pourquoi la machine est soit intégrable dans des lignes de production, soit utilisable en toute autonomie. La table rotative dont elle est équipée est isolée de la zone de travail. En cas de besoin, elle est chargée ou déchargée via l’automation (ou alors à la main). Une option permet également de serrer simultanément deux pièces pendant que deux autres pièces sont en cours de nettoyage. Les temps de cycle sont ainsi réduits. Il n’existe aucun temps de repos/d’interruption du flux des matériaux ni aucun temps de préchauffage.

2. Processus : très haut niveau de sécurité garanti       

L’un des grands avantages de cette technique réside dans l’utilisation d’une lumière très focalisée lors du nettoyage. Dans la LC 4-2, le nettoyage est assuré par un laser de 200 W ultra-efficace, activé quelques secondes seulement pour chaque pièce. Il est primordial, dans les lignes de production, que le positionnement du rayon laser soit réalisé avec la plus grande précision. Ou alors le positionnement de l’optique de nettoyage est manuel. Le logiciel « EMAG EC Clean » disponible lui aussi en option documente toutes les données du processus et aide à gérer les erreurs.

3. Flexibilité : adaptée à des tâches diverses   

La technologie laser de la LC 4-2 est appropriée pour un grand nombre de matériaux et des tâches très diverses. La durée d’impulsion extrêmement réduite, notamment, joue un rôle important. En effet, elle assure un temps d’interaction court qui garantit un endommagement minimum de la surface. D’un autre côté, la durée d’impulsion courte permet d’obtenir une énergie d’impulsion importante. Cette caractéristique est utile pour générer certaines propriétés de surface, une meilleure adhérence notamment.

4. Coûts : l’empreinte réduite et le temps principal réduit marquent des points 

Par rapport aux systèmes de lavage industriels classiques, le nettoyage au laser avec LC 4-2 signifie des coûts réduits. Et ce, grâce à l’empreinte réduite de la machine : une surface de 4,5 m² suffit pour la mettre en place. Le laser est d’autre part activé en quelques secondes et il ne requiert pratiquement aucun entretien. Entièrement automatisé, le nettoyage ou le traitement de surface complet ne prend que quelques secondes. Les installations de nettoyage classiques exigent souvent une surface au sol de 20 m², et elles consomment de l’énergie ne permanence pour tempérer la solution lavante. À cela s’ajoutent les opérations de séchage et de rinçage, qui ralentissent le processus dans son ensemble.  

5. Environnement : technologie verte

Un autre atout du nettoyage laser est sa très faible incidence sur l’environnement, surtout en comparaison avec les processus de lavage chimiques humides avec des détergents qu’il s’agit ensuite d’éliminer. Et leurs résidus sur la pièce peuvent provoquer des problèmes lors des étapes de production suivantes. Aucun détergent n’est requis lors du nettoyage au laser.

La construction de machines EMAG marque des points

« Nous avons composé un pack complet hautement flexible et très performant », résume Nikolas Meyer. « La machine est utilisable soit de manière autonome, soit au sein d’une ligne automatisée. Dans les deux cas, son encombrement est réduit, elle est simple à configurer pour des tâches très diverses et son concept de laser et de chargement très efficace garantit une baisse des coûts unitaires. Très optimistes, nous sommes persuadés que cette approche s’imposera sur le marché. Cette technologie est surtout intéressante pour les applications de grands volumes de soudage et d’encollage dans l’industrie automobile, l’aéronautique et l’aérospatiale, la médecine ou l’électronique. En fait, l’un des facteurs déterminants de ce succès est certainement la modularité de la construction des machines EMAG : le constructeur de machines du sud de l’Allemagne réalise en effet ses solutions personnalisées avec son système modulaire. Les composants haut de gamme utilisés ont donc fait leurs preuves depuis longtemps. Ceci concerne également la machine de nettoyage laser LC 4-2. »

LC 4-2 : les avantages en bref

• faible consommation d’énergie et entretien réduit
• intégration dans des lignes de production ou solution autonome  
• empreinte réduite
• processus stable : indépendant de la qualité de l’eau et des additifs (par rapport aux processus de lavage)
• élimination de presque toutes les souillures et tous les revêtements

De plus amples informations concernant la LC 4-2 se trouvent ici…

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