Outillage innovant, automatisation permettant une nouvelle gamme de puits de fenêtre composites

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Les puits de fenêtre en métal conventionnels installés comme revêtements autour des fenêtres du sous-sol rouilleront avec le temps, ce qui peut compromettre la résistance du puits et même s'effondrer sous la pression du remblayage - de la terre remblayée pour remplacer celle qui a été excavée pour mettre la fenêtre. RockWell Window Wells (Springville, Utah, États-Unis) propose depuis des années une gamme de produits de puits de fenêtre en plastique renforcé de fibres (FRP) et de produits connexes avec un poids plus léger et une qualité, une durée de vie, une résistance à la température et une résistance aux chocs plus élevées que les offres métalliques typiques. Pour sa toute dernière gamme de produits Denali, RockWell s'est fixé pour objectif de proposer une option composite moins coûteuse et plus esthétique que celle qui était auparavant disponible sur le marché, selon Vaughn Cook, président de RockWell. "Nous voulions construire une pièce de haute qualité qui rivalise bien avec une fenêtre en acier mais qui a de meilleures propriétés, telles que la résistance aux chocs et la légèreté", dit-il.

La gamme originale de puits de fenêtre RockWell FRP de la société est fabriquée par moulage par transfert de résine sous vide (VARTM) et est, selon Cook, «un produit haut de gamme très impressionnant, avec une texture de pierre moulée détaillée qui ressemble à de la vraie Pierre." Il y a environ deux ans, Cook et son équipe ont décidé de développer une nouvelle gamme de puits de fenêtre en thermoplastique à mat de verre (GMT) pour répondre à un prix inférieur sur le marché. « Nous ne pouvions pas utiliser un processus de fabrication aussi pratique [pour les puits Denali] – le processus devait être beaucoup plus rapide et beaucoup moins coûteux pour le produire. C'est à ce moment-là que nous avons contacté Commercial Tool », déclare Cook.

RockWell et Commercial Tool Group (CTG, Grand Rapids, Michigan, États-Unis) se sont connectés lors d'un salon Amerimold à Novi, Michigan. Cook recherchait un mouliste avec de grandes fraises CNC pour les moules à compression massive et qui connaissait bien la technologie composite - et, note Cook, un qui pourrait apporter un niveau supplémentaire d'automatisation au processus.

CTG a fini par être un match parfait, en tant qu'entreprise avec plusieurs divisions qui incluent Commercial Tool &Die (CTD) spécialisée dans l'usinage CNC à grande échelle pour la fabrication de moules, et CG Automation &Fixture (CGAF) qui conçoit et fabrique une variété de down- équipement de ligne et montages, ainsi que des systèmes de manutention de matériaux avancés et une articulation robotique.

Après une série d'examens CAO et de prototypes fonctionnels, Commercial Tool Group a fabriqué deux grands moules de production de 50 000 livres en aluminium. RockWell utilise Solidworks pour les travaux de conception technique, tandis que Commercial Tool Group utilise la suite Siemens NX de CAO/FAO/IAO facilement interfacée.

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Les sections du moule commencent sous la forme de grosses billettes d'aluminium et l'usinage est effectué sur une fraiseuse à portique Zimmermann dans l'usine de CTG. Selon Scott Chase, directeur de l'ingénierie et des ventes pour Commercial Tool &Die, le moule fini typique mesure 66 pouces de large x 109 pouces de long x 60 pouces de haut. Les moules utilisent une caméra thermique intégrée pour surveiller les variations de température. En plus de répondre aux exigences structurelles et de taille, ajoute Cook :« Scott et son équipe ont également été en mesure de nous aider à proposer une conception qui crée une fenêtre plus esthétique, mais qui contient toujours les éléments structurels pour donner aux puits la force qui nous avons besoin. CTG a mis un grain texturé dans la surface du moule pour aider à décorer la pièce. Un système d'articulation robotisé pour le chargement et le déchargement a également été conçu et fourni par CTG pour travailler en tandem avec les moules pendant la production.

CTG a également produit trois moules d'essai au cours du processus de développement de ce projet. Les moules ont été conçus à l'aide du logiciel Siemens NX CAD/CAM/CAE et ils sont parmi les plus grands moules de production jamais fabriqués par CTG, selon Chase. L'ensemble du projet a pris un peu plus d'un an, des premiers contacts à la production du premier moule à utiliser chez RockWell.

Crédit photo :Commercial Tool Group

Le système CTG profite à RockWell de diverses manières, car le système est plus automatisé, permettant à l'entreprise de produire de plus grands volumes de produits avec une cohérence et une traçabilité plus élevées. En outre, il est beaucoup plus facile pour RockWell d'accéder à toutes les informations dont il a besoin auprès d'une entreprise plutôt que de se coordonner avec trois ou quatre différentes, note Cook. Ce flux minimise les erreurs, ce qui réduit les délais de production et réduit les coûts. Sans la collaboration entre RockWell et Commercial, Cook pense qu'il y aurait des retards dans la planification, des coûts plus élevés et une qualité de fabrication moindre sur les produits finis fabriqués dans son entreprise.

CTG a apporté des ajustements aux logiciels et aux processus sur place dans les installations de RockWell. "Ces produits auraient été impossibles à fabriquer sans les systèmes automatisés de Commercial, car les risques de coût et de sécurité auraient été trop élevés, dans nos calculs", ajoute Cook.

"Bien qu'il s'agisse du premier projet de RockWell avec Commercial, ce ne sera certainement pas le dernier", conclut-il. « Cela correspondait parfaitement à notre succès avec cette nouvelle ligne Denali, qui gagne déjà en popularité sur le marché. » Les puits de fenêtre de RockWell sont vendus par divers distributeurs en gros aux entrepreneurs et aux constructeurs.