Changement de paradigme dans la technique de serrage
Fixer efficacement des pièces à usiner dans des machines est un défi qui sera encore plus difficile à relever à l'avenir avec l'automatisation croissante et la généralisation des surfaces de forme libre fabriquées de manière additive. En collaboration avec inspire et l'ETH Zurich, l'entreprise Gressel a trouvé une solution innovante aux avantages surprenants.
Lukas Weiss (responsable des concepts de machines chez inspire) donne un aper?u du projet dans une interview.
Quel est le défi du serrage de pièces ?
Le serrage conventionnel entre deux m?choires présente divers inconvénients :
- Déformation de la pièce
- Perte de matière (ajout de matière supplémentaire pour le serrage, dite perte de serrage)
- accessibilité limitée
- Difficulté pour les surfaces de forme libre et l'automatisation
L'entreprise Gressel a eu une idée de solution qui semble simple à première vue, mais comme souvent, la malice se trouvait dans les détails.
![four small steel bolts welded to the workpiece for clamping](/de/wirtschaft/industry/news/data/2019/10/paradigmenwechsel-in-der-spanntechnik/_jcr_content/news_content/fullwidthimage/image.imageformat.930.1105413623.jpg)
En quoi l'idée est-elle innovante et quels sont ses écueils ?
L'idée de Gressel consiste à souder de petits boulons sur les pièces à usiner et à serrer les pièces avec ces boulons. L'avantage est que les boulons ont toujours la même apparence, indépendamment de la géométrie de la pièce, et constituent ainsi une interface de manipulation universelle. Le défi consistait maintenant à mettre en ?uvre cette idée de manière rentable et fiable (c'est-à-dire avec une tolérance de zéro défaut). Cela implique le dimensionnement des boulons, le choix des matériaux et l'évaluation du processus de soudage. En outre, l'ensemble de la fabrication doit être examiné : Comment ce type de serrage modifie-t-il le déroulement du processus ? Dans quelles conditions cela est-il rentable ?
Gressel a décidé de collaborer avec inspire afin d'aborder le problème de manière globale et scientifiquement fondée.
![Image of Marcel Schüssel, Gressel](/de/wirtschaft/industry/news/data/2019/10/paradigmenwechsel-in-der-spanntechnik/_jcr_content/news_content/textimage_294186687/image.imageformat.text50percent.2104136880.jpg)
Marcel Schlüssel (Gressel) :
"inspire" et l'ETH Zurich ont vu plus loin que le bout de leur nez pour résoudre les problèmes. Les idées et les solutions proposées dans le cadre de la collaboration au projet nous ont en outre inspiré de nouveaux produits".
Quel a été le résultat de cette collaboration ?
Dans ce projet, nous avons pu montrer que cette méthode de serrage fonctionne et qu'elle permet de contourner tous les inconvénients du serrage conventionnel. Il était particulièrement important de prouver la fiabilité du soudage de goujons. Ce procédé est certes bien établi dans le domaine de la t?lerie, mais dans ce projet, différents matériaux ont été utilisés (aciers, alliages d'aluminium). La solution trouvée, avec une station de soudage de goujons CNC semi-automatique, garantit une précision dimensionnelle et une qualité d'assemblage élevées.
Un autre résultat important a été la simulation des effets de la position du boulon sur la pièce à usiner ainsi que la conception des m?choires de serrage. Tous les résultats ont été validés lors d'essais pratiques, testés avec des utilisateurs pilotes et ont fait l'objet d'une inscription au brevet.
Quels sont les avantages (parfois inattendus) de cette nouvelle méthode ?
Cette méthode permet de serrer les pièces les plus diverses de manière reproductible, précise, fiable en termes de processus et économique. L'efficacité des ressources constitue une grande valeur ajoutée, car il n'y a plus de perte de serrage.
En outre, nous avons identifié un autre avantage énorme que nous n'avions pas du tout envisagé au début : La nouvelle technique de serrage est très attractive pour l'automatisation. Gr?ce à la nouvelle technique, on peut utiliser un préhenseur universel lors de la fabrication automatique de pièces avec l'aide d'un robot et seules des tablettes standard sont nécessaires au lieu de nombreuses palettes spécifiques aux pièces. La manipulation des pièces est donc plus simple et moins co?teuse.
![universal usable tray with workpiece and a gripper](/de/wirtschaft/industry/news/data/2019/10/paradigmenwechsel-in-der-spanntechnik/_jcr_content/news_content/fullwidthimage_52313697/image.imageformat.930.1506200553.jpg)
Comment aller de l'avant ?
Gressel a déjà introduit la nouvelle technique de serrage sur le marché en tant que produit et a ainsi initié un changement de paradigme dans le secteur.
En collaboration avec l'ETH Zurich, il existe un projet de suivi avec Gressel dans le domaine de la fabrication additive. L'équipe inspire du professeur Meboldt (pd|z Product Development Group Zurich) étudie l'utilisation de la nouvelle technique de serrage pour les composants fabriqués par fabrication additive. Avec les méthodes de serrage actuelles, il est difficile de serrer des surfaces de forme libre et c'est là que cette nouvelle méthode pourrait être une solution d'avenir.
![free-form workpice, looks a bit like a flower](/de/wirtschaft/industry/news/data/2019/10/paradigmenwechsel-in-der-spanntechnik/_jcr_content/news_content/fullwidthimage_1741742124/image.imageformat.930.881101908.jpg)
![Lukas Weiss, inspire](/de/wirtschaft/industry/news/data/2019/10/paradigmenwechsel-in-der-spanntechnik/_jcr_content/news_content/textimage_1787548931/image.imageformat.text50percent.992979512.jpg)
Lukas Weiss (inspire) :
"C'est un défi particulier que de remettre en question des choses qui vont de soi, comme la technique de serrage établie. La proximité avec la pratique a aidé à impliquer également des étudiants dans l'élaboration."
Contact / Liens :
Lukas Weiss , inspire
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