PLAN PAR ÉTAPES APPLIQUÉ AUX SOUDEUSES LASER

L'importance de la caractérisation du travail

Si nous appliquons le plan par étapes commenté à la découpe laser, la caractérisation du travail est importante pour déterminer si une découpeuse laser ou une poinçonneuse est le choix le plus adéquat. Les points forts d'un laser à banc plat sont indéniablement sa vitesse et sa flexibilité, ce qui en fait une machine idéale pour découper de petites séries complexes de produits en tôle. Mais une poinçonneuse peut se poser en rivale jusqu'à 8 mm d'épaisseur, certainement quand des empreintes ou des tassements supplémentaires doivent être appliqués ou quand un filet doit être taraudé.

Configuration de machine

Dès que la balance a définitivement penché en faveur d'une soudeuse laser, il s'agit de comparer avec minutie les paramètres de machine, de laser et de processus par matériau de tôle, tout comme les prestations de coupe en fonction de la géométrie, encore en plus de la qualité finale résultante sous forme de tolérances de forme, d'emplacement et de cote, et de la rugosité de surface des coupes, bien entendu. Les découpeuses laser à banc plat comportent des sous-systèmes qui permettent, ensemble, de découper la tôle, éventuellement 24/7.

Ceci, avec rétroactivité closed loop et souvent aussi l'autonomie grâce aux périphériques automatisés tels que les magasins de tôles. Une telle machine se subdivise en différentes parties matériel et logiciel qui collaborent étroitement. Celles-ci doivent être décrites, une par une, spécifiquement pour l'entreprise dans la procédure d'achat selon des critères de sélection pré­définis.

On distingue, entre autres:

• les parties mécaniques de la station d'usinage avec comme spécifications la plage de travail, la vitesse, les dimensions et la précision (par exemple, X/Y/Z, perpendicularité, P, PA, U, ...);

• le plan de disposition et d'installation (y compris la fondation) avec, par exemple, la demande d'un accès libre sur et autour de la machine, mais aussi les souhaits en matière de poids de machine et d'ergonomie;

• l'entraînement à commande numérique (crémaillère, linéaire, comportement dynamique, ...);

• la source laser (CO2, fibre, disque ou diode), y compris l'alimentation, le guidage du rayon, le groupe de refroidissement et l'aspiration;

• le serrage des pièces,

• les ressources de l'entreprise requises comme la consommation d'électricité, d'air comprimé et de gaz (O2, N2);

• et enfin, les aspects sécurité et environnement dans l'atelier.

Il existe diverses options permettant un travail le plus autonome et le plus flexible possible. L'une de ces fonctions est le changement automatique des embouts

Source laser

Les sources laser continuent d'évoluer à un rythme effréné, mais une solution universelle reste une utopie. Avec la diode directe encore en plein développement, le choix pour la découpe se limite actuellement dans la pratique, soit à un laser CO², soit à un laser fibre. C'est une décision importante. Alors que la fibre ne convenait qu'aux tôles minces jusqu'à 4 mm, les lasers à fibre supportent maintenant les matériaux plus épais grâce à la puissance fortement accrue jusqu'aux 8 kW actuels. La discussion fait encore rage régulièrement.

Alors que certains prédisent un avenir très sombre au CO2, d'autres relèvent l'apparition de microbavures avec la fibre à partir d'une certaine épaisseur, ce qui réserve encore un avenir au CO2 (voir le compte-rendu de la table ronde sur l'usinage de la tôle dans l'édition précédente et le numéro de février de l'an dernier). Le point de vue le plus partagé en ce moment est que les deux types sont complémentaires. Un choix bien réfléchi dérive dès lors de l'actuel ensemble des tâches, avec naturellement aussi à l'esprit le délai un peu plus long.

En général, le type de matériau et l'épaisseur de tôle sont décisifs. Accoupler dans des métaux tels que l'acier, l'inox et l'aluminium exige avant tout des exécutions avec des puissances dans la plage kilowatt supérieure, autrement la vitesse de coupe est insuffisante en principe. Pour une tôle plus épaisse, à partir de 20 mm, quoique certains fabricants fixent la limite bien plus bas, le CO2 joue le rôle principal, du moins si vous voulez une bonne finition des chants. La fibre l'emporte clairement pour la coupe rapide et efficace du fer-blanc mince.

Le logiciel est crucial

Nous avons déjà évoqué l'importance extrême du logiciel, mais nous nous concentrons maintenant sur le cerveau d'une découpeuse laser. D'un point de vue logiciel, les fabricants et les fournisseurs s'efforcent de donner à leur plateforme un caractère plus ouvert
lisez: non lié à un fabricant de machines
avec accès libre. Pour une maîtrise optimale du processus de toute la chaîne de production, ceci permet d'effectuer aisément soi-même des adaptations spécifiques durant la préparation du coupage, du cintrage, de la transformation, du soudage et de la finition.

L'intégration est le mot-clé, et pas seulement avec CAO/FAO, mais de plus en plus souvent aussi avec ERP. En effet, la nécessité d'un travail le plus flexible et le plus productif possible contraint le logiciel, en plus du pilotage de tous les usinages et machines via une plateforme centrale, à générer des données d'entreprise, par exemple, en rédigeant une offre ou en imputant la tôle dans la gestion des stocks. De préférence, cette plateforme convient aussi pour la commande de tous les périphériques, à commencer par le système de chargement et déchargement, compte tenu du nombre de tôles, de leurs poids et dimensions.

Et pourquoi ne pas inclure l'automatisation de l'emballage, y compris le robot éventuel et tous les équipements sécuritaires? A l'heure actuelle, le transfert de données afférent s'effectue parfois déjà par des caractéristiques de réseau sur Internet et dans le cloud, avec comme récente application l'imbrication par un super ordinateur externe.

On trouve déjà sur le marché des automates de tri intelligents

Options en périphérie

Un dernier aspect, mais pas moins important pour autant est lié aux options dans la périphérie de la découpeuse laser en vue d'une productivité élevée, compte tenu de la complexité croissante de la géométrie et des tailles de série décroissantes. Diverses fonctions de machine assez neuves entrent ici en considération et nous songeons notamment à l'échange automatique des lentilles et/ou embouts, à un axe rotatif supplémentaire pour le coupage de tubes et tuyaux, mais tout autant aux modules logiciels spéciaux comme des fonctions automatiques pour optimaliser ou stopper le processus dès qu'une erreur se produit.

Par ailleurs, une autre question joue: L'automatisation de la manipulation des tôles et produits doit-elle venir du fabricant de machines ou plutôt rester indépendante d'une marque et ouverte via un intégrateur externe? Car on trouve déjà sur le marché des automates de tri sur mesure avec en option un contrôle de qualité. En l'accouplant à une découpeuse laser et en étendant l'automate de tri plus tard en fonction des besoins, la découpeuse laser stand alone se transforme en une cellule FMS en grande partie autonome.

Un tel concept comprend une amenée automatique efficace des différentes sortes, dimensions et épaisseurs de tôle en provenance du magasin tour, en plus de l'enlèvement sélectif des chutes. L'enlèvement et le tri des pièces s'accomplissent de façon orientée et en fonction des dimensions et poids par des préhenseurs spécifiques choisis par le logiciel, qu'il s'agisse de systèmes électromagnétiques ou sous vide. Les possibilités sont diverses. Au final, les pièces triées sont empilées sur des palettes.