25 Mars 2020  |  Traitement de surfaces
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 01/2020

Une solution écologique pour l’application par poudrage électrostatique

Efficacité de transfert maximale, débit de poudre minimal et application uniforme : les pistolets à poudre sont au cœur de toute application par poudrage. Pour des utilisations dans de nombreux secteurs nécessitant de grands volumes d’une même couleur, l’application par poudrage électrostatique est une véritable alternative à la peinture liquide.


Dans l’entreprise Gema Switzerland GmbH à St-Gall, tous les composants du système, jusqu’aux capteurs de mesure de Leuze electronic, sont parfaitement accordés entre eux. Ce qui permet d’obtenir des revêtements économiques et écologiques dans des conditions de travail optimales.
 
Application par poudrage électrostatique dans une cabine de peinture.

 

La qualité et l’écologie : des priorités absolues
Au siège social de Gema Switzerland GmbH à St-Gall, l’entreprise dispose d’un laboratoire moderne au sein duquel des essais de revêtement sont réalisés conjointement avec ses clients. Les résultats de ces essais s’intègrent dans la planification des installations de revêtement complexes, permettant ainsi d’obtenir des solutions sur mesure et adaptées aux besoins des clients.
« Alors que le groupe Graco, dont Gema Switzerland fait partie depuis 2012, utilise de la peinture liquide, l’entreprise saint-galloise s’est spécialisée dans l’application par poudrage et est leader du marché dans ce domaine », explique Axel Forster, directeur « Contrôles & Automatisation » chez Gema. Des fabricants renommés de châssis, d’automobiles et de meubles utilisent le procédé d’application par poudrage électrostatique sur des éléments tels que des pièces de moteur, des jantes et des cadres de meubles, fabriqués en grand nombre dans des cabines à St-Gall. « Ce procédé est plus rentable et donc plus économique que l’application d’une peinture liquide, surtout lorsqu’il s’agit d’uniformité des couleurs et de grandes quantités, mais il est aussi plus écologique » poursuit l’ingénieur HTL qui a fait ses études à l’Université des sciences appliquées de Rapperswil.
 
Cabine de peinture GEMA pour une application par poudrage efficace et écologique.

 
La fiabilité au niveau de la détection des pièces
L’utilisation dans le circuit de poudrage, de composants parfaitement accordés entre eux permet de garantir continuité et constance du transport de la poudre. L’application par poudrage est réalisée dans des cabines de peinture construites dans une sorte de structure en sandwich. Ceci à l’avantage que seul un minimum de poudre reste collé aux parois de la cabine. Le nettoyage automatique du sol empêche, en outre, toute accumulation de poudre.
L’application par poudrage, commandée par l’opérateur, est réglable depuis un panneau de commande à l’entrée de la cabine, de manière à utiliser uniquement la quantité de poudre nécessaire, au bon endroit. La fiabilité de détection des pièces entrantes et des éléments à peindre est donc une condition essentielle. Auparavant, la détection des surfaces de l’objet à peindre – taille, position et inclinaison – était réalisée le plus souvent de façon statique.
 
 


Mesure statique à l’aide de rideaux lumineux CML de Leuze electronic.

 
 
La détection statique des pièces à l’aide de rideaux de mesure
Chez Gema Switzerland, les rideaux de mesure CML 720i EX de Leuze electronic étaient et sont encore utilisés pour la détection statique des pièces. L’unité de commande et les interfaces sont intégrées dans l’unité de réception, si bien que tout appareil supplémentaire est inutile.
« Une condition essentielle en faveur de cette décision était d’avoir un système de bus de terrain de haute qualité technique adapté au bus CAN et dans lequel chaque rideau lumineux représente un seul nœud CAN, et non un concept maître-esclave », explique Axel Forster,
Les rideaux lumineux sont paramétrés directement par l’automate qui sauvegarde ces paramètres et permet un remplacement sans avoir à faire un nouveau paramétrage. Afin d’obtenir un alignement fiable et rapide, l’afficheur intégré dispose d’un mode alignement ainsi qu’un affichage par graphique en barres indiquant le niveau de réception. Grâce à un temps de réaction par faisceau très court, même les processus rapides peuvent être détectés avec une grande fiabilité.
Autre condition importante : en raison d’un environnement de travail soumis à un nettoyage intensif, les rideaux lumineux utilisés doivent répondre à des exigences strictes en matière de propreté. « Un boîtier métallique solide, une protection Atex et un écran bien lisible avec un clavier à effleurement robuste sont des critères indispensables », déclare Axel Forster.
 
Détection et mesure dynamique d’objets à l’aide du détecteur optique de distance ROD-4.

 

Mesure dynamique au moyen d’un détecteur optique de distance
Dans certains cas particuliers exigeant la détection d’objets très grands, comme des axes entiers de grue, par exemple, la mesure statique à l’aide de rideaux lumineux CML atteint ses limites. Une hauteur de mesure de plus de 3 m, une portée allant jusqu’à 8 m, ainsi que des réserves de fonctionnement élevées se sont avérées nécessaires.
David Semprevivo, responsable « Grands comptes » chez Leuze electronic, a également trouvé une réponse à ces exigences avec le directeur « Contrôles & Automatisation » de Gema. Au lieu des rideaux lumineux CML utilisés auparavant, ils ont d’abord testé ensemble dans le laboratoire saint-gallois pour la mesure de grands objets complexes, au moyen du détecteur optique de distance Rotoscan ROD-4 de Leuze electronic, qui intègre les fonctions de détection et de mesure dynamique d’objets.
Ce détecteur fonctionne comme une sonde de surface. Il scanne optiquement et sans contact la zone qui se trouve devant lui, permettant ainsi une détection d’objets sur toute la surface. Un miroir tournant dévie le rayon lumineux qui couvre une surface semi-circulaire de 190° sur un rayon allant jusqu’à 50 m. La zone est divisée en deux plages de détection d’un rayon de 15 m chacune. Un champ de protection peut être défini librement dans chaque plage.
Le détecteur ROD-4 offre la possibilité d’enregistrer des paires de plages de détection et de basculer entre elles, ainsi que de définir différentes hauteurs. Il mesure son environnement en permanence et met les données de mesure à disposition sur l’interface série, en vue d’un traitement ultérieur.
Chez Gema Switzerland, cette fonction est utilisée spécifiquement pour la détection du contour du support entrant et des éléments à peindre. En plus d’une vision accrue, le scanner optique permet également un meilleur contrôle de la hauteur, grâce aux plages de détection de différentes tailles. Il fonctionne ainsi comme une sorte d’aide au stationnement dans la cabine de peinture.
 
Mesure d’objets et réglage optimal de la plage de détection.
 

Une solution pour les exigences en matière de sécurité
Il y a deux ans, dans le cadre d’un projet en République tchèque, la mesure dynamique à l’aide du détecteur optique de distance Rotoscan a été testée pour la première fois. Aujourd’hui, le scanner fait partie de la gamme standard de Gema Switzerland. Le modèle sécurité du scanner optique de Leuze electronic se nomme RSL 400. Il permet de surveiller en toute sécurité une surface allant jusqu’à 270°.
 
À propos de Gema Switzerland
La société Gema Switzerland GmbH, dont le siège se trouve à St-Gall, est un leader mondial dans le domaine de l’application par poudrage électrostatique. Elle propose dans le monde entier des solutions innovantes, du simple revêtement manuel à l’application par poudrage entièrement automatique, répondant ainsi aux exigences et aux besoins de clients de divers secteurs. Depuis 2012, Gema Switzerland fait partie du groupe Graco, un fabricant mondial de composants et de systèmes pour la manipulation de liquides.


À propos de Leuze electronic
La société Leuze electronic GmbH & Co. KG dispose de plus de 50 ans d’expérience dans le domaine des solutions de détection pour l’automatisation industrielle. Ses points forts se situent dans l’intralogistique et l’industrie de l’emballage, les machines-outils, l’industrie automobile, ainsi que dans l’automatisation de laboratoire. La gamme comprend des capteurs de mesure et à commutation, des systèmes d’identification, des solutions pour le traitement de l’image et la transmission des données, ainsi que des composants et systèmes pour la sécurité au travail. Spécialisée dans la détection optique, la société Leuze electronic a été fondée en 1963 à Owen/Teck dans le sud de l’Allemagne, où elle a encore son siège social. Grâce à son important réseau international de distribution et de prestations, elle est à la disposition de ses clients partout dans le monde.

 
 
Gema Switzerland GmbH
9015 St-Gall
Tél. 071 313 83 00
www.gemapowdercoating.com

Leuze electronic AG
8247 Flurlingen
Tél. 041 784 56 56
www.leuze.ch


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