11-01-2019
L’entreprise TE Connectivity, située à Oostkamp (Belgique), est depuis longtemps un acteur de premier plan à l’échelon mondial dans la production de pièces technologiques pour le secteur automobile. Pour maintenir sa position, il est donc essentiel qu’elle investisse dans l’automatisation de ses processus. Dès lors, l’entreprise a commandé une machine de nettoyage par ultrasons automatisée auprès de Kemet Europe. Bart Vanneste, process technology engineer moulding (ingénieur dans la technologie de moulage) chez TE Connectivity, explique : « L’automatisation nous fait gagner du temps. Nos collaborateurs peuvent ainsi se charger d’autres tâches plus importantes ».
TE Connectivity
L’entreprise TE Connectivity, située à Oostkamp, a été créée en 1961 en tant qu’entité du groupe allemand Siemens. L’entreprise a commencé par le montage manuel de câbles, mais a évolué au fil des ans vers des processus totalement automatisés. En 1999, TE Connectivity, dénommée Tyco International Ltd. à l’époque, a repris cette activité de Siemens.
À ce jour, l’entreprise d’Oostkamp conçoit et produit des éléments de contact, des connecteurs, des modules et des capteurs pour le secteur automobile. Ce secteur évolue toujours plus rapidement dans le domaine de la sécurité, de l’écologie et de la connectivité. Pour pouvoir accompagner ces évolutions, TE Connectivity doit constamment innover.
Par l’intermédiaire de clients directs, que l’on appelle fournisseurs de premier niveau, les produits trouvent des applications auprès de la majeure partie des fabricants automobiles. Chez les plus grands comme Audi, BMW, Mercedes, VW, PSA, Renault, Ford, Jaguar, Porsche, etc. Étant donné que le marché de l’automobile a un niveau d’exigences très élevé concernant la qualité et que l’entreprise porte un intérêt majeur au concept de « réussite du premier coup » (first time right), TE Connectivity a décidé de se procurer un modèle FinnSonic Versa Genius, un nouveau système de nettoyage par ultrasons, auprès de Kemet Europe.
Bart Vanneste explique : « Les nouvelles machines nous permettent d’automatiser intégralement le processus de nettoyage ».
Processus de nettoyage
« Nous utilisons les nouvelles machines pour nettoyer les moules. Avant de pouvoir nous atteler à la tâche, nous devons les démonter intégralement à la main », nous explique Bart. « Les pièces sont alors placées dans des paniers se trouvant sur un convoyeur, qui les transportent vers un bain à ultrasons. Un robot place ensuite les paniers dans ce bain. Après le nettoyage par ultrasons, les pièces sont encore rincées à deux reprises dans deux bains de rinçage différents. »
Ce double rinçage s’explique pour une bonne raison : « Auparavant, un seul rinçage était prévu, mais il n’était pas toujours suffisant pour éliminer les résidus de savon. Le deuxième bac de rinçage est continuellement alimenté en eau propre pour également éliminer ces résidus de savon. »
Après le processus de rinçage, les paniers sont envoyés dans l’installation de séchage. Les pièces y sont séchées pendant environ quinze minutes à une température qui excède tout juste les 100 °C. Pour 90 % de ces pièces, cette température est suffisante. Une fois les pièces sèches et refroidies, elles peuvent être sorties des paniers et être à nouveau insérées dans le moule.
« L’installation de séchage est l’une des raisons qui expliquent notre choix pour ce système. Cette installation nous permet de ne plus devoir sécher manuellement les pièces et de gagner du temps. Le système est totalement robotisé. »
FinnSonic Versa Genius
Fonctionnement du nettoyage par ultrasons
Stijn Theunis, de Kemet Europe, explique dans le détail le fonctionnement du nettoyage par ultrasons. « Le fond de la cuve est couvert d’éléments piézo-céramiques. Ils sont alimentés en électricité au moyen d’un générateur. Quand cette tension est appliquée à un cristal piézoélectrique, en raison des propriétés naturelles de ce cristal, la fréquence de cette tension est transposée en vibrations de la même fréquence. Les éléments génèrent donc une vibration dans le liquide. Cette vibration agite le liquide. Mais un liquide n’est pas compressible. Lors de la phase de cavitation, le liquide est incapable de compenser cette dépression. De ce fait, le liquide perd son homogénéité, entraînant l’apparition d’innombrables bulles de vide – de cavités. Quand elles entrent en contact avec le matériau, elles implosent. Cette implosion génère des microcourants qui aspirent littéralement les saletés de l’élément. Il est ainsi nettoyé. »
Liquide alcalin
Le produit utilisé pour nettoyer les pièces n’est pas nécessairement du savon ou de l’eau. « Le produit “Nanoclean Super” est utilisé dans la machine de nettoyage à ultrasons. Il s’agit d’un nettoyant fortement alcalin avec d’excellentes propriétés dégraissantes », d’après Stijn Theunis. « Les graisses constituent en effet le type d’encrassement principal des matériaux. Des tests ont démontré que ce liquide était la meilleure solution contre les graisses. »
Filtration du liquide de nettoyage
Le liquide de nettoyage est de plus en plus sale au fil des utilisations, mais ce phénomène est pris en considération. Bart Vanneste ajoute : « Le liquide alcalin est effectivement peu à peu encrassé d’huile et de particules – les deux sources d’encrassement principales – et doit donc être régulièrement filtré. La machine effectue alors un déshuilage permettant d’éliminer l’huile qui flotte à la surface du liquide.
Il existe également des systèmes de filtration qui permettent de recueillir les particules libérées. Les liquides encrassés ne sont pas nécessairement jetés. Les déchets sont automatiquement envoyés dans un réservoir d’alimentation. Quand ce dernier est rempli, le contenu est injecté dans un récipient, ensuite évacué en tant que déchet chimique. »
Dosage automatique
Outre la filtration du liquide de nettoyage, le modèle FinnSonic Versa Genius sait également lorsque le dosage du liquide n’est plus optimal. Stijn Theunis explique comment : « La concentration du produit diminue à mesure de l’utilisation de la machine. À intervalles réguliers, la machine analyse la conductivité de la solution. Lorsque le seuil minimal de conductivité est dépassé, la machine injecte une dose de savon.
La cuve de la machine est dotée d’un capteur de conductivité. Lors de la procédure de démarrage, l’unité de dosage de la machine est configurée afin de déterminer la conductivité du liquide en fonction de sa concentration. Selon ce paramètre, la machine calcule un logarithme qui permet de maintenir les bonnes concentrations. »
Cuves de rinçage
Le modèle FinnSonic Versa Genius est équipé de quelques systèmes de protection comme une double protection contre les fuites.
« Un bac de récupération classique se trouve sous les cuves. Ce dernier est doté d’un détecteur de liquide. Si du liquide est détecté dans le bac, l’alimentation en eau se ferme », explique Bart Vanneste. « Dans le premier récipient de déchets de liquides se trouve aussi un système identique. Quand ce collecteur de déchets est rempli, les pompes qui permettent l’apport des liquides se ferment également. Il n’y a donc aucun risque d’inondation du système. »
La machine de nettoyage dispose de trois cuves de 50 litres, d’une cuve de nettoyage et de deux cuves de rinçage. Bart Vanneste explique : « Nous nous sommes efforcés d’atteindre ce résultat pour limiter le plus possible la consommation d’eau.
La dernière cuve de rinçage contient de l’eau propre. Elle doit être la plus pure possible afin d’obtenir un produit fini de qualité. Cette eau est réutilisée dans la cuve de rinçage suivante et est à nouveau utilisée dans la cuve de nettoyage. Tous les liquides sont réutilisés au cours des trois étapes du processus, nous nous efforçons de les utiliser le plus longtemps possible. Nous en limitons ainsi la consommation et le volume autant que possible. »
Stijn Theunis ajoute : « Il est clair qu’après un certain temps, le liquide sera sale et devra effectivement être remplacé. Il est difficile d’en évaluer la durée d’utilisation à l’avance. Elle dépend de l’intensité d’utilisation et de la quantité de saletés présentes. Généralement, il s’agit de plusieurs semaines ou mois. »
Ergonomie et gain de temps
Bart Vanneste est ravi de son achat. « Le principal avantage de cette machine est son ergonomie. Auparavant, une personne devait continuellement tout nettoyer manuellement. Désormais, grâce au système robotisé, ce processus est automatique. Nous gagnons ainsi du temps et la personne qui devait nettoyer peut s’atteler à d’autres tâches. La seule tâche manuelle que nous devons encore effectuer consiste à placer les éléments dans les paniers. Bart Vanneste finit sur la note suivante : « Ce gain de temps est essentiel pour nous ».
Vous êtes à la recherche d’un processus de nettoyage efficace ? D’une cuve simple ou d’un système de nettoyage en plusieurs étapes ? Vous voulez un système, automatisé ou non ? N’hésitez pas à nous contacter. Nous vous aidons avec plaisir à faire le bon choix.