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21 September 2015 |
La Revue POLYTECHNIQUE 06/2015 |
Werkzeugmaschinen
Découpage au laser en toute souplesse
Edouard Huguelet
Dans La Revue Polytechnique de février 2015, nous avons présenté une application de découpage de tôles au jet d’eau Bystronic à très haute pression en exploitation à Domdidier (FR). Cette fois-ci nous allons nous rendre à Aclens (VD) pour faire connaissance avec un équipement de découpage au laser CO2 réalisé par le même constructeur suisse. En l’occurrence il s’agit d’une installation entièrement automatisée, depuis le stock de tôles jusqu’à la production de pièces finies, récemment installée chez Andenmatten Frères SA.
La société Andematten Frères est implantée sur deux sites proches, à Romanel sur Morges et à Aclens, où se trouve notamment l’équipement de découpage au laser faisant l’objet de cet article. Cette entreprise est réputée pour ses compétences en matière d’articles de tôlerie de précision.
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| Tête de découpage. | La machine de découpage Bystronic ByAutonom 4020. |
Un outil de production cohérent
Marc Andenmatten, directeur de la société, déclare: «L’une des principales raisons ayant motivé l’acquisition de cette installation était le besoin de disposer d’un équipement fonctionnant de façon autonome, capable de réaliser le découpage de précision dans des tôles de grand format et pour toutes matières et épaisseurs».
Cette machine, qui pèse quelque 15 t sans son système de stockage/chargement/déchargement, vient à point pour compléter la capacité de production d’un atelier comportant déjà une installation de découpage au jet d’eau (pour des formats de tôle identiques) et une poinçonneuse-découpeuse au laser. L’entreprise dispose désormais d’un outil de production complet et cohérent pour la réalisation d’éléments de précision, à partir de tôles fines ou d’épaisseurs plus fortes, notamment jusqu’à 25 mm pour l’acier au carbone, 20 mm pour l’acier inoxydable et 15 mm pour l’aluminium.
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« La principale raison ayant motivé l’acquisition de cette installation était le besoin d’un équipement fonctionnant de façon autonome, capable de réaliser le découpage de précision dans des tôles de grand format et pour toutes matières et épaisseurs ».
Marc Andenmatten |
Une question de place
La machine peut traiter des tôles au format marchand de 4000 x 2000 mm, pour des épaisseurs de matière allant jusqu’à 25 mm. Une installation de stockage-manutention, montée en amont, comporte un magasin de tôles (disposées sur des palettes) qui effectue de façon entièrement autonome toutes les opérations de transfert, telles que l’approvisionnement et l’amenée des flans de tôle dans la machine, l’évacuation des pièces, ainsi que la récupération des «squelettes» (flancs découpés après le prélèvement des pièces).
«Nous avions ici un problème d’espace disponible pour installer ce nouvel équipement de production, étant donnée la configuration de la halle qui est oblongue», explique Vincent Pittaro, directeur adjoint de l’entreprise. Il fallait donc que le système de chargement automatique ne soit pas plus encombrant en largeur que la machine elle-même. Ce dernier étant en l’occurrence installé en amont de l’installation de découpe, la condition est donc remplie.
La saisie des tôles est assurée par un cadre à ventouses. Ces dernières peuvent être disposées de façon à éviter les parties évidées des «squelettes» de tôles. Les emplacements des ventouses selon les axes X et Y peuvent être prévus d’emblée dans le schéma d’imbrication du programme de la machine.
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| Magasin de tôles avec système automatique de manutention. |
Cadre à ventouses pour la manutention des tôles.
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Une capacité de production quasiment doublée
Pour terminer la description de cette installation, il est utile de décrire le mode de fonctionnement appelé «plasma cut», qui permet, par exemple, de passer de la vitesse de découpe usuelle de 7400 mm/min à 24’000 mm/min dans l’aluminium d’épaisseur 2 mm d’épaisseur. «Avec cette nouvelle installation, nous avons quasiment doublé notre capacité de production», résume Marc Andenmatten.
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Tôlerie intégrale
La société Andenmaten Frères SA, fondée en 1950, est implantée à Romanel s/Morges et à Aclens. Il s’agit d’une tôlerie industrielle de précision qui développe et fabrique des éléments en tôle depuis la pièce prototype jusqu’à la production en série.
Cette entreprise qui compte une quarantaine de collaborateurs, dispose d’un bureau d’études pour les produits et projets de ses clients. Ses ateliers de production permettent de réaliser toutes les opérations de tôlerie (cisaillage, découpage par poinçonnage, jet d’eau ou laser, ainsi que roulage et pliage, soudage et peinture) pour la production de pièces prêtes au montage, allant de la tôlerie fine de précision jusqu’aux produits semi-finis, entièrement finis et assemblés, en tous matériaux métalliques.
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Découpage au laser en toute autonomie
La machine ByAutonom 4020 de Bystronic installée chez Andenmatten est une découpeuse au laser CO2à trois axes (X: 4090 mm, Y: 2060 mm et Z: 80 mm), destinée à la découpe de tôles de format 4000 x 2000 mm). L’outil de travail est une source de laser CO2d’une puissance de 6 kW et d’une longueur d’onde de 10,6 µm, ayant une fréquence d’impulsion de 1 à 2500 Hz. Le procédé permet la découpe de tôles allant jusqu’à 25 mm d’épaisseur pour l’acier au carbone, 20 mm pour les aciers inoxydables et 12 mm pour l’aluminium et les alliages légers. L’installation est en outre dotée d’un système de changement automatique de buse et de tête de découpe. Un équipement optique muni d’une caméra ByObserver assure la vision à distance du processus de production automatique sans surveillance. La commande de la machine s’effectue au moyen d’un pupitre à écran de 21‘’, d’un clavier tactile et d’une console portable, ainsi que d’un logiciel de programmation et d’exploitation BySoft.
L’installation est complétée par un système de stockage-gestion et manipulation automatique des tôles, assurant l’approvisionnement de la machine, l’évacuation automatique des pièces finies et la récupération des squelettes de tôles découpée.
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Entreprises citées:
