Linex Manufacturing relève les défis de l’inspection en introduisant un stylet spécial en métal imprimé en 3D sur un système de comparaison Equator™

Linex Manufacturing est une division de Linamar Corporation, l’un des principaux fabricants de pièces automobiles au monde, qui utilise plusieurs comparateurs flexibles Equator dans de nombreuses usines de production réparties dans le monde. Sur son site de l’Ontario, au Canada, Linex produit une gamme de composants automobiles usinés avec précision.

Son cœur de métier réside dans la production de composants de transmission automatique utilisés dans des véhicules utilitaires moyens et lourds. Ses clients sont des fabricants mondiaux de transmissions, et les volumes de production sont élevés.

Linex a d’abord acheté deux comparateurs Equator 300 en 2015. Lorsque le lancement d’un nouveau produit majeur a nécessité un travail continu sur 5 jours en 3x8, Linex a décidé d’acheter quatre comparateurs Equator 300 supplémentaires en 2017 pour suivre les cadences de production élevées.

Capable d’atteindre des vitesses de scan supérieures à 200 mm/s et de maintenir une grande précision sur une plage de température de 5 ºC à 50 ºC, l’Equator 300 a permis à Linex Manufacturing d’inspecter des volumes de 300 mm de diamètre sur 150 mm de haut, avec des poids de pièces jusqu’à 25 kg.

Les comparateurs Equator ont été utilisés pour l’inspection en cours de processus à haut rendement, pour un large éventail de procédés de production et de côtes critiques. Les comparateurs ont également contribué à augmenter la disponibilité des MMT (machines à mesurer tridimensionnelles) du laboratoire de qualité de Linex.

Depuis ce projet, Linex est devenue la première entreprise au Canada à utiliser l’Equator 500 de Renishaw, un système de comparaison automatique avec une zone de travail encore plus grande, qui permet d’inspecter des pièces automobiles jusqu’à quatre fois plus lourdes.

Narcis Georgescu, responsable de la qualité chez Linex (à droite), consulte un ingénieur des applications de Renishaw

L’introduction des systèmes de comparaison Equator chez Linex a eu un impact positif significatif sur la productivité, l’augmentation de la capacité de production et le rendement des contrôles.

Narcis Georgescu, responsable de qualité chez Linex Manufacturing, a expliqué un défi inattendu : « Pour un composant en particulier – un ensemble de support avant –, nous devions inspecter de près une série de trous de fixation de 11 mm nécessaires pour l’accouplement à un autre composant. La précision étant primordiale, le contrôle devait être minutieux. Le problème, c’est que ces trous de fixation se trouvaient juste à l’extérieur de la zone de travail de l’Equator 300. »

« Au départ, pour surmonter ce défi, une configuration d’outil unique en forme de L a été produite avec plusieurs composants qui pouvaient aider à étendre ce volume et permettre d’effectuer les contrôles dont nous avions besoin. Tout semblait bien fonctionner, mais avec le temps, une incertitude de mesure a fini par apparaître. »

Solution

Des essais métrologiques approfondis du système Equator, réalisés avec l’aide d’ingénieurs de Renishaw, ont permis de vérifier la répétabilité du comparateur lui-même. Ces essais ont confirmé la nécessité d’une fabrication rigide du stylet pour l’inspection spécifique des trous de fixation.

Après avoir déterminé qu’une configuration de palpage ayant recours à plusieurs composants n’offrait pas la rigidité nécessaire, Renishaw a proposé de développer un stylet spécial par fabrication additive (AM) métallique, également connue sous le nom d’impression 3D métallique.

Conçu numériquement à l’aide d’un logiciel de CAO 3D et imprimé au Centre de solutions de Renishaw dans l’Ontario, au Canada, un élégant stylet en forme de Z a été produit en un seul bloc avec un treillis interne afin de réduire son poids et d’éviter tout risque de déclenchement intempestif.

Le stylet a été rapidement imprimé avec une poudre d’alliage de titane très résistante sur un système de fabrication additive métallique Renishaw RenAM 500Q, à l’aide d’un procédé connu sous le nom de fusion de lit de poudre métallique, ou fusion laser.

En évitant le recours à des techniques de fabrication traditionnelles, comme le moulage, le forgeage et l’usinage, Renishaw a pu fournir rapidement à Linex une solution de stylet complexe et monobloc.

Résultats

L’introduction de ce stylet conçu sur mesure et issu de la fabrication additive a apporté à Linex la précision et la répétabilité dont elle avait besoin pour inspecter les trous de fixation des composants en dehors de la zone de travail du comparateur Equator 300.

Narcis Georgescu nous a confié que « grâce à sa conception robuste et monobloc, le stylet AM en titane nous a permis de réaliser des contrôles complets de composants. Il combine des caractéristiques de légèreté et de rigidité que nous ne pouvions pas obtenir auparavant. »

Des années plus tard, le stylet AM d’origine fonctionne toujours sans aucune dégradation de ses performances. Linex a acheté un deuxième stylet AM de conception exactement identique, et la société exploite désormais six comparateurs Equator 300 et un comparateur Equator 500 qui offre un plus grand volume de mesure.