Simulation d’installations et de procédés de grenaillage

Qu'il s'agisse de décapage, d'ébavurage, de traitement préparatoire au laquage ou de grenaillage, les installation de sablage confèrent les propriétés de surface nécessaires à un traitement ultérieur optimal, ainsi qu’aux caractéristiques du produit dans les applications les plus diverses. Au cours de ces processus, les entreprises sont confrontées à la tâche d’améliorer la productivité et la rentabilité, ainsi que de réduire la consommation d’énergie et de ressources. La société Rösler y contribue au moyen d’un logiciel de simulation des plus modernes, destiné à la conception de projets d’installations de sablage, ainsi qu’à l'optimisation des processus.

Simulation quantitative de procédés de grenaillage.

Des résultats pour accroître la rentabilité

Ce logiciel de simulation permet de représenter en 3D tous les processus physiques pertinents du processus de sablage, ainsi que les pièces à usiner. Parmi ceux-ci, la nature, la quantité et le débit de l'agent de sablage peuvent être simulés en réel. Les données générées par ce que l'on appelle la simulation de particules permettent de déterminer avec précision la quantité de produit de sablage nécessaire, ainsi que l'énergie avec laquelle il doit frapper les surfaces de la pièce et à quel moment, pour atteindre une couverture totale.

Par ailleurs, ces informations permettent de définir la puissance requise et le placement optimal des turbines dans la chambre de sablage, ainsi que les porte-pièces correspondants. De cette manière, des installations et des processus de grenaillage sont créés, qui atteignent le résultat requis avec le plus petit nombre de turbines possible et minimisent la consommation d'énergie et l'usure, réduisant ainsi les coûts d’investissement et d’exploitation, ainsi que la consommation de ressources.

Un autre avantage est que les installations de sablage pour de nouvelles pièces ne peuvent être planifiés que sur la base de leurs données CAO, c'est-à-dire avant que les pièces soient disponibles et que l’installation puisse être mise en service au début de la production. Les tests avec des pièces réelles sont ainsi supprimés.

Par ailleurs, la simulation fournit également des informations indiquant si une pièce peut effectivement être grenaillée dans la géométrie qu’elle présente. Si ce n'est pas le cas, les résultats de la simulation fournissent des indications pour son optimisation.

Réduction des temps de projet pour les grandes installations

La conception du projet et la mise en service de grandes installations de sablage pour des pièces mesurant, par exemple 20 m de long, 5 m de large et 4 m de haut, représentent un défi particulier, car des installations de test sont rarement disponibles pour des pièces de ces dimensions.

La simulation et la vérification virtuelle des processus de sablage et des résultats apportent donc une contribution essentielle à la qualité et à l'efficacité élevées des processus dans ces installations. Dans ce contexte, Rösler a développé un outil supplémentaire pour modéliser les systèmes et processus de sablage correspondants. D'une part, la représentation correcte et réaliste des jets et des flux massiques de grenaillage contribue à un niveau élevé de sécurité des investissements. D’autre part, la phase d’étude du projet et la mise en service de l’installation prennent moins de temps.

Traiter les lots en vrac plus rapidement

Lors du sablage de matériaux en vrac, dans des systèmes à plusieurs tambours (RMT), par exemple, le mélange du matériau de sablage et des abrasifs a une influence importante sur le temps et les résultats de traitement. Dans ce cas, la simulation de la géométrie de la chambre de sablage en forme de tambour permet notamment d'optimiser la circulation des pièces et de réduire ainsi les temps de traitement. Concrètement, cela a déjà permis un gain de temps de quelque 25 % par lot, ce qui équivaut à une augmentation correspondante du débit.

Des systèmes de filtration économes en énergie

Qu'il s'agisse d'une installation de sablage standard ou d'une grande installation de grenaillage, le système de filtration est, avec la turbine, l'une des unités les plus gourmandes en énergie. C'est pourquoi la simulation des flux est utilisée pour examiner de près le débit d'air destiné à extraire la poussière créée lors du grenaillage.

Si la poussière peut être extraite plus efficacement grâce à un débit d’air plus important, la taille du filtre peut être réduite et l’énergie économisée. Dans tous les cas, une extraction optimisée assure des temps de cycle plus courts et donc une productivité plus élevée. En outre, les pièces traitées sortent plus propres de l’installation, ce qui réduit les frais de nettoyage.

Des turbines jumelles numériques pour augmenter l’efficacité

Afin de réduire encore la consommation d'énergie et l'usure, tout en augmentant l'efficacité, Rösler travaille avec des jumeaux numériques des turbines de sablage. En intégrant pleinement le flux de particules, il est possible de comprendre virtuellement où se produit l'usure de la turbine et quels changements géométriques doivent être apportés pour la minimiser. Des simulations appropriées sont également réalisées pour augmenter l'efficacité des turbines.

Les processus de tribofinition au centre de la technologie de simulation

Le développement de procédés de tribofinition en série pour l'usinage de pièces à géométrie complexe et difficiles à usiner, telles que les implants du genou, a nécessité jusqu'à présent de nombreuses séries de tests. C'est pourquoi de telles applications de finissage utilisent également la technologie de simulation chez Rösler.

Rösler Schweiz AG
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