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RapidFit utilise un nouveau dispositif à bras horizontal pour mesurer les composants du secteur automobile

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RapidFit, spin-off de Materialise Group, a mis en place une machine de mesure de coordonnées à bras horizontal (CMM) fabriquée par LK Metrology dans le Derbyshire, au Royaume-Uni, pour vérifier la précision des gabarits et des dispositifs de maintien sur mesure produits pour l'industrie automobile.

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Basé à Louvain, en Belgique, RapidFit a réduit les coûts et les délais de production en utilisant la fabrication additive, également connue sous le nom d'impression 3D, pour produire des localisateurs de pièces qui sont ajoutés aux composants de fixation standard.

Cette technologie permet de rationaliser la production de véhicules, car des dispositifs innovants peuvent être construits avec une fonctionnalité accrue et une meilleure répétabilité.

Souvent, on y parvient en incorporant des éléments de serrage complexes aux contours libres qui sont traditionnellement produits par usinage conventionnel, ce qui est coûteux, prend du temps et crée beaucoup de déchets.

L'intégration de mécanismes de libération rapide intelligents qui n'endommagent pas le composant retenu est une autre possibilité. Même les éléments mobiles tels que les charnières peuvent être imprimés, ainsi que les caractéristiques telles que les clips, les broches et les trous.

Des plastiques très résistants sont utilisés pour fabriquer les composants, parfois avec des inserts ou des bagues en acier. On peut aussi produire des pièces à partir de poudre de nylon chargée d'aluminium, ce qui permet d'imprimer des éléments robustes qui peuvent ensuite être fraisés et percés avec une précision de ± 0,05 mm.

Les utilisateurs des luminaires sont principalement des fabricants de composants en plastique et en matériaux composites pour les véhicules, allant de boîtiers relativement simples et légers ou de petites pièces en tôle aux panneaux de carrosserie, tableaux de bord et pare-chocs de voitures de sport.

Parmi ses clients figurent des fabricants d'équipements automobiles d'origine tels qu'Audi, Bentley, Lamborghini et Volvo, ainsi que des acteurs de premier plan dans leurs chaînes d'approvisionnement, par exemple Mecaplast et Valeo.

Le délai plus court entre la réception de la commande et la livraison du dispositif, en particulier lorsque des géométries complexes sont concernées, est dû au fait qu'il n'est pas nécessaire de programmer une fraiseuse pour enlever généralement 90 % de la matière d'une billette d'aluminium, ou de consacrer du temps et de l'argent à la fabrication d'une pièce coulée puis à son usinage.

Les utilisateurs disposent de plus de temps et de souplesse pour affiner la conception de leurs produits tout en respectant les délais.

Un avantage supplémentaire est que les localisateurs et les contours pèsent généralement la moitié du poids de leurs équivalents usinés de manière conventionnelle et que le dispositif est donc plus léger et moins fatigant à utiliser pour les opérateurs.

Un haut degré de modularité est assuré par l'utilisation d'éléments de maintien standard, comme la gamme Aluquick de la firme allemande Horst Witte, pour soutenir les localisateurs imprimés 3D sur mesure.

Le système permet une modification facile en les remplaçant simplement, de sorte que les luminaires peuvent être reconfigurés à peu de frais pour s'adapter aux changements de conception.

Les produits brevetés et personnalisés fournis par RapidFit sont de deux types. Les gabarits sont destinés à l'inspection des composants automobiles après leur fabrication afin d'en vérifier la précision, tandis que les dispositifs de maintien soutiennent les composants au fur et à mesure qu'ils sont intégrés dans un véhicule et mesurés à l'aide de MMT ou d'autres équipements de métrologie.

Ces deux types de véhicules permettent une gestion complète de la précision dimensionnelle, qui est essentielle à la qualité globale du véhicule final.

La précision est essentielle pour les clients de RapidFit

Cela signifie que le contrôle de la qualité des installations est crucial. L'établissement de Louvain avait besoin d'une plus grande précision dans le contrôle de l'étalonnage des appareils et pour y parvenir, une MMT à bras horizontal LK HC90 40.16.16 de haute performance a été achetée, ainsi que le logiciel de programmation et d'analyse multi-capteurs CAMIO8 du fabricant.

La machine offre un accès presque illimité à son enveloppe de mesure de 4 m x 1,6 m x 1,6 m et est dotée de guides en céramique et de paliers à air pour une stabilité à grande vitesse et à forte accélération.

Une tête d'indexation motorisée PH10-MQ de Renishaw, avec montage de la tête en piqué et montage du palpeur autojoint, ainsi qu'un palpeur à déclenchement par contact TP200 et diverses barres d'extension faisaient partie de l'ensemble. Le HC90 est logé dans une salle de métrologie climatisée et fonctionne actuellement sur une seule équipe.

Stefan Roeding, responsable marketing chez RapidFit, déclare : "Les clients n'accepteront les résultats des mesures que s'ils font confiance à l'équipement qui les génère.

"La précision et la répétabilité de la CMM LK sont très élevées pour sa grande taille. Elle peut mesurer deux de nos montages à la fois, ce qui se traduit par une productivité élevée dans le service d'inspection.

"L'installation de la machine a été un grand pas en avant pour assurer la qualité de nos produits avant la livraison et éviter des retouches coûteuses. Elle répond à toutes les exigences de nos clients"

Ajoute Filip Dehing, le PDG de RapidFit : "Avec un réseau mondial de vente et d'assistance, notre société est dans une position idéale pour se développer en devenant un partenaire privilégié des grandes entreprises automobiles à l'échelle mondiale et en exploitant pleinement les nouvelles opportunités.

"Tout ceci est sous-tendu par notre engagement à la qualité. Notre service d'inspection avec la CMM de LK Metrology respire la précision, ce qui en fait un outil de marketing important lorsque des clients et des prospects nous rendent visite"

La programmation hors ligne maximise l'utilisation du CMM

Un projet typique chez RapidFit commence par l'envoi par le client d'un dessin CAO du composant à fixer et d'instructions sur la façon dont il doit être fixé pour l'application requise.

L'appareil est virtuellement construit dans CATIA par l'un des neuf ingénieurs concepteurs de RapidFit et les éléments du localisateur 3D sont sortis sous forme de fichiers STL afin de pouvoir être produits dans l'une des machines AM de frittage de poudre au laser de la société.

Après l'impression 3D, les localisateurs sont assemblés avec des éléments de maintien standard et un programme de mesure est créé dans CAMIO8, dans ce cas hors ligne dans la filiale de RapidFit à Kiev, ce qui permet d'utiliser au maximum la MMT pour l'inspection. Comme chaque dispositif est différent, la facilité de programmation basée sur le fichier CAO d'origine est un avantage décisif.

Le programme est transféré au LK HC90 et le cycle d'inspection est exécuté pour vérifier que toutes les dimensions des fixations sont dans la tolérance. Si des changements sont nécessaires, les ingénieurs modifient le montage et exécutent à nouveau le cycle. Les modifications du programme de mesure peuvent être effectuées rapidement en mode apprentissage si nécessaire.

Le délai d'exécution pour un appareil de complexité moyenne est de trois à quatre semaines, alors qu'un appareil très complexe peut prendre jusqu'à six semaines. Le client est invité dans la salle de mesure RapidFit pour acceptation et signature.

Plus récemment, pour vérifier les contours plus rapidement, le fabricant a ajouté une capacité de balayage laser à la MMT en achetant un LC15Dx de Nikon Metrology. Il est interchangeable avec les palpeurs à contact et les deux sont pris en charge par le logiciel CAMIO8 de LK.

Cette technologie offre une résolution deux fois supérieure à celle des systèmes optiques à base de caméras, et convient donc au contrôle qualité des fixations automobiles de RapidFit.

Il remplace donc les routines de palpage relativement lentes dans les parties du cycle qui impliquent la collecte de données de forme libre.

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