Un micro-moulage précis par injection

Tout comme les roues dentées, les composants d’un système de production moderne doivent s’imbriquer, afin de fonctionner de façon rentable, économique et en même temps ultra-précise. Avec le système micro-män 50, l’entreprise Ottot Männer Holding, l’un des leaders mondiaux en matière de solutions globales destinées à la fabrication de pièces moulées par injection en matière plastique, met sur le marché une installation, qui a bien plus de possibilités qu’une simple presse à mouler par injection. Il s’agit d’une cellule de production qui, selon les besoins, peut être étendue de façon individuelle. Ce système de micro-moulage par injection entièrement électrique est capable de fabriquer des pièces réduites, aussi bien en petite qu’en grande série, à partir de granulés de matière plastique d’usage dans le commerce.

 

Plusieurs unités mobiles «track-män» en processus fermé.

De nouvelles approches innovantes

L’entreprise Otto Männer Holding poursuit avec la cellule de production, deux nouvelles approches innovantes. Ainsi, contrairement aux presses à mouler par injection conventionnelles, le processus variotherme et le prélèvement des pièces se font à l’extérieur de l’unité de fermeture. Le cœur de l’installation est le träck-man, un demi-outil en deux pièces. L’unité mobile comprend un élément rapporté de moule et un groupe éjecteur intégré, qui pilote, après l’injection, assistée par un système de transport doté d’entraînements linéaires, les différentes stations fonctionnelles «refroidissement», «prélèvement des carottes et des pièces» et «réchauffage». Etant donné que plusieurs processus sont exécutés simultanément sur la machine, une cadence, une production élevée sont ainsi garanties. Par ailleurs, ce concept permet également une grande variance dans la production. C’est ainsi qu’il est possible d’exécuter simultanément plusieurs géométries différentes dans l’installation, sans changement d’équipement. A cette fin, les demi-outils peuvent être équipés d’une puce RFID (Radio Frequency Identification), sur laquelle l’ensemble des paramètres d’injection nécessaires sont enregistrés. Ceci permet de garantir des conditions de production optimales pour chaque pièce moulée par injection individuelle.

 

Le principe de l’unité d’injection à deux étages.

Le système micro-män atteint, grâce à son unité d’injection particulière, une précision jusqu’ici inégalée dans le domaine de la micro-fabrication. La plastification et l’injection sont réalisées par un groupe à vis sans fin/piston, avec lequel l’unité d’injection atteint, en fonction du diamètre de piston, une pression d’injection de 3000 bar. Les deux axes sont entraînés par des systèmes d’entraînements servoélectriques, ce qui rend inutile les coussins de pression hydrauliques; la commande est très précise et l’efficacité énergétique est améliorée par rapport aux systèmes classiques. La force de fermeture est de 50 kN.

 

Le système de micro-moulage par injection «micro-män 50» destiné à la fabrication de pièces de précision réduites.

Un système de mesure linéaire à bande magnétique

Le système de mesure linéaire à bande magnétique incrémental BML S1F du spécialiste en capteurs Balluff surveille avec précision et sans hystérésis le processus de plastification proprement dit. Il se compose d’une tête de capteur et d’un corps de mesure à bande et à codage magnétique. Pour la mesure, la tête de capteur est guidée à une distance jusqu’à 0,35 mm au-dessus du corps de mesure à polarité alternée, suivant un anneau aimanté sur l’axe du piston d’injection. Avec le système BML S1F, l’entreprise Otto Männer Holding mise sur le système à bande magnétique possédant à l’heure actuelle la plus petite tête de capteur. L’électronique complète est intégrée d’emblée dans le boîtier métallique. Ainsi, le système miniaturisé trouve encore sa place dans les espaces de montage les plus restreints, comme dans l’unité d’injection. Ce système, se distinguant par une précision et une résolution élevées, constitue un excellent choix pour réguler de façon précise la quantité injectée et le maintien de la pression.

 

Des roues dentées de précision comparée à la taille d’une tête d’allumette.

Une solution compacte et précise

L’unité de production profite à de nombreux égards de l’utilisation du système de mesure BML S1F. La linéarité élevée, une résolution jusqu’à 1 µm avec une précision du système de atteignant 10 µm, en combinaison avec un hystérésis de zéro, garantissent une grande régularité de fonctionnement de l’entraînement. Monté directement, ce système de mesure améliore nettement la qualité de la régulation, par rapport aux systèmes conventionnels, la qualité de régulation donc aussi la qualité globale. La quantité injectée peut être surveillée avec une précision absolue et le maintien de la pression régulé avec exactitude. «Cette solution est parfaitement adaptée à nos exigences, elle est compacte et précise. La collaboration dans la phase de développement entre nous et le fabricant du système et Balluff, en tant que fournisseur de capteurs, a donné un résultat remarquable», telle est l’opinion d’Alexander Gehring, directeur de l’entreprise Otto Männer Engineering de Bahlingen, dans le Kaiserstuhl en Allemagne. La roue dentée miniature d’une précision élevée, mise en œuvre dans les composants micromécaniques, par exemple, est l’un des premiers produits issu du travail commun.

 

Alexander Gehring, directeur de l’entreprise Otto Männer Engineering AG, montre la fonction du capteur Balluff BML S1F sur le moteur couple de l’unité d’injection.

 

Le montage de la tête de capteur et de l’anneau sur la surveillance le piston.

 

Otto Männer Präzisionsformenbau AG

9494 Au/SG

Tél.: 071 747 99 52

www.maenner-group.com

 

Balluff Sensortechnik AG

8953 Dietikon

Tél.: 043 322 32 40

www.balluff.com

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* Physicien diplômé MBA, responsable produit de la société Balluff Sensortechnick AG