Technique de mesure de première classe - tomographie assistée par ordinateur de WENZEL

Le site 1zu1 Prototypen GmbH & Co KG a été fondée en 1972. dont le siège se trouve à Dornbirn, en Autriche, a été fondée en 1996 par les associés gérants Hannes Hämmerle et Wolfgang Humml.

Aujourd'hui, l'entreprise compte 160 collaborateurs, fait partie depuis la mi-novembre du groupe international Prototal et produit des prototypes, des petites séries et des pièces de série pour des clients du monde entier et pour tous les secteurs imaginables. Pour la fabrication, 1zu1 utilise les principaux procédés d'impression 3D tels que le frittage laser et la stéréolithographie. Lors du développement de nouveaux composants, 1zu1 n'hésite pas à repousser les limites du possible en termes de complexité et de précision. La métrologie joue ici un rôle extrêmement important pour mesurer et contrôler les détails les plus fins et les tolérances de forme et de position les plus étroites.

Depuis onze ans déjà, 1zu1 utilise des solutions de mesure optique et établit plusieurs centaines de rapports de mesure par an. "Nous connaissons très bien les limites de la métrologie optique", explique le directeur général Wolfgang Humml. "Dans un contexte où les composants que nous fabriquons sont de plus en plus complexes et de plus en plus petits, il était clair pour nous que nous voulions franchir une nouvelle étape innovante dans la métrologie et que les comparaisons entre les résultats de mesure 3D et les jeux de données 3D devaient être meilleures et plus précises". Lors de la recherche d'une nouvelle solution de mesure, plusieurs critères étaient importants.

Tomographie assistée par ordinateur industrielle versus métrologie optique

L'accent a été mis sur la précision du résultat de mesure sur l'ensemble de la pièce 3D et pas seulement pour la zone qui peut être saisie par la technique de mesure optique. Dans ce domaine, la tomographie industrielle par ordinateur présente des avantages évidents. Par rapport aux machines de mesure tactiles ou optiques, la tomographie assistée par ordinateur (TAO) permet de mesurer avec une grande précision et de manière non destructive des caractéristiques situées à l'intérieur. La technique de mesure optique a clairement ses limites, en particulier pour les tâches de mesure de composants transparents ainsi que de pièces avec une surface miroir très brillante. Une mesure sans traitement préalable avec un spray antireflet de scanning laser n'est pas possible pour de telles pièces. De plus, la précision de mesure requise ne peut pas être atteinte avec une application de spray. Un autre grand avantage de la tomographie industrielle par ordinateur réside dans la rapidité des scans et de l'évaluation. Des milliers de points de mesure peuvent ainsi être mesurés en quelques secondes. De plus, la réalisation de scans dits de palette (plusieurs composants en un seul scan) permet de raccourcir les cycles de processus et d'augmenter la rentabilité.

Après un vaste processus de sélection, 1zu1 a opté pour le système CT exaCT L de 150 kV de la société WENZEL Metrology GmbH de Wiesthal. "Les facteurs décisifs pour l'achat ont été l'incertitude de mesure garantie de +/- 5 µm, la mesure CT convaincante de nos cinq pièces de référence et la précision impressionnante de l'image de surface sans lissage logiciel", explique Humml. "Les résultats de mesure nous ont tellement impressionnés que nous avons volontiers commandé la première machine construite avec cette configuration et nous sommes heureux que l'installation soit en service chez nous. Les temps de scan de l'installation sont d'une rapidité impressionnante, ce qui nous a permis de réaliser environ 120 scans en temps de travail normal au cours des trois premières semaines de fonctionnement". La grande efficacité de la solution CT permet des temps de développement plus rapides, ce qui permet également au client final d'économiser du temps et de l'argent.

De plus, la solution CT deWENZEL a le plus petit encombrement de sa catégorie avec 150kV et offre en outre un volume de balayage de 400 mm de hauteur et 235 mm de diamètre. "Le souhait d'un volume de mesure aussi grand que possible pour un type de machine relativement petit était un autre critère d'exigence important", souligne Humml. En plus de son faible encombrement et de son grand volume de balayage, l'exaCT L présente un autre avantage de taille : le transport et le montage ne nécessitent pas de percer des portes ou des couloirs, ce qui garantit une installation rapide et sans problème, sans effort supplémentaire. En ce qui concerne le poids du système, l'exaCT L est également le meilleur de sa catégorie, avec seulement 2.650kg, ce qui permet une flexibilité des emplacements.

L'exaCT L est le dernier développement de la vaste gamme exaCT de WENZEL. Fin 2020, le système a remporté le 'Global New Product Innovation Award 2020' de Frost & Sullivan sur la base d'une analyse mondiale du marché de la tomographie industrielle assistée par ordinateur. "L'exaCT L présente des performances radiographiques supérieures combinées à un détecteur rapide, ce qui lui permet de mesurer rapidement les objets et les défauts", a déclaré Mariano Kimbara, analyste industriel senior chez Frost & Sullivan. "WENZEL a fait un pas important sur le marché en proposant une interface utilisateur intuitive qui automatise tous les paramètres de mesure grâce à un logiciel intelligent, offrant ainsi une valeur ajoutée robuste aux clients. "Trois axes de déplacement indépendants offrent une grande flexibilité et permettent des vitesses élevées et des temps de mesure et d'inspection courts.

De la fabrication additive à l'enlèvement de copeaux

En raison de sa grande conscience de la qualité, 1zu1 doit résoudre de nombreuses tâches de mesure et de contrôle pour ses clients : Évaluations dimensionnelles, compensation du retrait et du gauchissement, contrôle des inclusions et des impuretés, contrôles géométriques, analyses de sous-ensembles (Multiscan) et surveillance de processus (séries de mesures), les rapports de mesure et de contrôle sont toujours présentés de manière conviviale et compréhensible pour le client.

Pour ce faire, 1zu1 mise sur des technologies telles que l'impression 3D, le moulage sous vide et par injection de matières plastiques ainsi que la fabrication mécanique. Une grande partie des investissements de 1zu1 est consacrée à la fabrication additive. Dans ce domaine, l'entreprise fait partie de l'élite mondiale et est depuis 2020 un client pilote et un partenaire de développement de nouvelles technologies d'impression 3D pour EOS, l'un des principaux fournisseurs mondiaux d'installations pour l'impression 3D industrielle.

La tomodensitométrie industrielle et la fabrication additive sont deux technologies relativement récentes qui se combinent parfaitement. Alors que la fabrication additive permet de créer de nouvelles structures, l'assurance qualité de ces nouveaux produits est assurée par un scanner. Sur la base de ces résultats, des données de correction sont générées, ce qui permet d'améliorer de manière décisive aussi bien la précision dimensionnelle que la stabilité mécanique des pièces imprimées en 3D. Les formes complexes résultant de l'impression 3D posent souvent des problèmes aux systèmes de mesure traditionnels. Seule la technologie CT permet une analyse non destructive des matériaux et un contrôle de la précision dimensionnelle.

"Ce que nous apprécions chez WENZEL , ce sont les conseils compétents et la capacité d'écoute dans la vente, ainsi que la compréhension de nos besoins et de nos exigences élevées. Notre interlocuteur direct, Bernd Fleckenstein, nous a fait sentir à tout moment de la décision que nous étions chez le bon fabricant", s'enthousiasme Wolfgang Humml. Uwe Hilpert, chef de produit CT chez WENZEL, qui a pu expliquer de manière fondée et compétente la mesure de chaque point d'image sur le détecteur ultrarapide de 7,5 mégapixels.

"La formation CT a également été dispensée par le Dr Hilpert sur notre site de Dornbirn. Après une semaine de formation intensive et d'introduction approfondie à la technique CT, nos techniciens de mesure étaient certes 'prêts à l'emploi', mais parfaitement équipés pour l'exploitation de l'installation dès la première tâche de mesure. C'est ainsi que les investissements font plaisir et créent une plus-value pour nous et nos clients", résume le directeur Humml.

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Conclusion

Le tomographe industriel exaCT L est un outil de contrôle et de mesure universel permettant d'optimiser les composants et les processus de fabrication. La solution de mesure est extrêmement efficace et apporte une valeur ajoutée significative au client. Des temps de développement plus rapides permettent d'économiser du temps et de l'argent. Si une analyse ou un contrôle des structures internes est nécessaire, il est possible de le faire sans détruire le composant. Cela permet également d'accélérer considérablement les temps de scan et de réduire les coûts. Un seul scan permet d'effectuer des évaluations et des analyses métrologiques à partir des données générées. Les résultats de mesure fiables sont documentés de manière conviviale et compréhensible. - Une réflexion sur le thème de la sécurité : même les produits de consommation moins complexes vendus en grandes quantités peuvent connaître des pannes qui ont des conséquences tout aussi coûteuses sur le rappel et la réputation de l'entreprise. L'archivage des résultats de mesure permet une nouvelle analyse en cas de défaillance, afin de permettre une correction rapide ou de réfuter une éventuelle plainte.

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