Découpe robotique écologique : parage et chanfreinage propres et efficaces

Brisant les limitations des méthodes de coupe conventionnelles, l'automatisation robotique a ouvert la porte à des solutions innovantes de parage, chanfreinage et ébavurage à grande vitesse. De plus, alors que la poussée de l'industrie pour la durabilité se poursuit, le besoin de technologie robotique robuste mais écologique a grandi. Alors que certains se sont tournés vers la découpe au jet d'eau comme solution viable, les systèmes ultrasoniques s'avèrent hautement avantageux et valent l'investissement.

Coupe ultrasonique

Différant grandement des autres méthodes de coupe robotique, la coupe ultrasonique utilise des robots intégrés avec des outils de coupe qui utilisent l'énergie ultrasonique pour séparer le matériau excédentaire d'une pièce moulée ou formée. C'est pendant ce processus que des vibrations microscopiques sont créées dans la lame via une impulsion électrique qui est ensuite envoyée à travers l'outil de coupe. Hautement puissant, la force d'énergie créée permet à la lame de couper la pièce avec aisance, offrant aux fabricants de multiples avantages :

Coupes plus propres

Pendant le processus ultrasonique, la lame oscille à 40 kHz, réduisant la friction de coupe typique jusqu'à 70 %. Non seulement cela fournit des coupes plus propres sur la plupart des matériaux, mais cela permet aussi le scellement des bords créés dans la même étape de processus, le rendant hautement efficace également.

La coupe ultrasonique est bien adaptée à une variété de matériaux non métalliques tels que les plastiques, films, polymères renforcés de fibres de carbone (PRFC) et tissus non-tissés (moins de 6-8 mm d'épaisseur). Cela rend le processus idéal pour les composants intérieurs automobiles comme les garnitures de porte, tapis de sol, panneaux d'instruments, consoles et composants HVAC moulés, ainsi que la plupart des pièces moulées par injection, sous vide, rotation ou soufflage pour l'industrie générale.

Efficacité accrue

Comme mentionné, le parage ultrasonique est extrêmement économe en énergie : <1 kWh par outil de parage versus >20 kWh pour le jet d'eau. Le fait qu'un robot équipé d'un outil ultrasonique puisse faire des coupes hautement précises et propres avec peu de pression économise de l'énergie pour des gains de productivité plus grands. Ce processus de parage permet aussi la gestion des pièces où le retrait est concerné, car les pièces peuvent être parées directement du moule. Le parage de flash périphérique et le routage de trous/fentes peuvent aussi avoir lieu avec un seul outil.

Cohérence supérieure

La cohérence de finition pièce-à-pièce est améliorée avec une conformité intégrée. Des outils de parage conçus de manière unique et testés sur le terrain, offerts par des intégrateurs robotiques et OEMs sélectionnés, présentent une conformité active pour suivre les contours de pièces en retrait ou imprécis.

Plus d'agilité

L'utilisation d'un système de parage ultrasonique robotique fournit la flexibilité nécessaire pour s'adapter à une variété de méthodes de coupe. Que seule la couche supérieure (coupes kiss) ou des coupes de lignes perforées soient utilisées, ou que la compression de mousse ou d'autres matériaux épais soit requise, une cellule de travail de parage ultrasonique est idéale.

Coûts de consommables inférieurs

Comparé à la coupe au jet d'eau, les consommables ultrasoniques sont plus abordables. Avec le jet d'eau, les fabricants constateront que les bobines et orifices devront souvent être changés, et des éléments tels que tuyaux, raccords, vannes, joints et autres pièces de pompe auront besoin d'un remplacement modéré. Non seulement cela contribue à des coûts de consommables plus élevés, mais cela peut aussi augmenter les temps d'arrêt du robot qui impactent finalement le résultat net. « Le parage ultrasonique est une façon hautement efficace, écologique et rentable de parer une variété de composants », déclare Steven Cranston d'Alliance Automation, LLC. « Avec seulement un changement de lame modéré et un remplacement rare de câble d'oscillateur requis, ce processus est idéal pour les fabricants cherchant à économiser sur les coûts et optimiser le débit opérationnel. »

(G : Tête jet d'eau ; D : Tête ultrasonique)

Par exemple, un système jet d'eau standard avec un intensificateur et deux robots peut coûter en moyenne 23 000 $ à 25 000 $ par an à exploiter. Les coûts de maintenance élevés, la consommation d'énergie et l'utilisation/élimination de l'eau sont les moteurs de ce coût. En contraste, c'est environ six fois plus que le coût d'exploitation d'un système à deux robots avec couteau ultrasonique.

Optimisez vos opérations de parage

La réduction des blessures des travailleurs, le fonctionnement silencieux de la cellule, l'absence de risques d'eau et l'absence de temps de séchage des pièces en cours (WIP) pour les opérations d'assemblage post-parage sont aussi des avantages clés. Pour exploiter la technologie économe en énergie du parage ultrasonique, découvrez les systèmes de coupe EcoTrim^™ de Yaskawa. Disponibles en deux modèles standards (EcoTrim 1000 et EcoTrim 6200), ou comme solution clé en main personnalisée configurable selon vos exigences de production spécifiques, ces solutions à efficacité spatiale sont conçues pour une flexibilité et une disponibilité maximales pour une plus grande réduction des coûts d'exploitation.