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Métrologie 3D dans l'industrie du plastique : La société REHAU mise sur le scanneur optique MetraSCAN 3D pour les mesures des prototypes et des produits fabriqués en série

Métrologie 3D dans l'industrie du plastique : La société REHAU mise sur le scanneur optique MetraSCAN 3D pour les mesures des prototypes et des produits fabriqués en série

Pour un nombre croissant d'entreprises, les technologies innovantes, la mobilité et la flexibilité jouent un rôle primordial dans les techniques de mesure. Outre les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) fixes et les traditionnels bras de mesure, les systèmes optiques revêtent une importance de plus en plus grande parmi les technologies de mesure. La société REHAU, spécialisée dans les polymères, doit aussi pouvoir compter sur des technologies de mesure efficaces.

Afin de favoriser la construction de bâtiments économes en énergie, l'utilisation d'énergies renouvelables, une gestion efficace de l'eau, mais également la mobilité et le bien-être des générations futures, la société REHAU contribue de façon durable à la résolution des problèmes écologiques et économiques de demain. Les compétences et le goût pour l'innovation de cette entreprise en ont fait le premier fournisseur de solutions de systèmes et de services basés les polymères dans les domaines du bâtiment, de l'automobile et de l'industrie. Le succès mondial de REHAU en tant que marque reconnue sur le marché repose sur la conviction que les plastiques polymères possèdent un potentiel d'utilisation illimité.

Les technologies de mesure efficaces et innovantes jouent aussi un rôle décisif au sein de la société REHAU. Auparavant, les mesures étaient réalisées à l'aide de MMT standard, de bras de mesure Faro ou encore par le biais de prestataires de services externes. Aujourd'hui de nombreux systèmes de mesure optique viennent compléter cette offre. Les bras de mesure ne sont pas très flexibles et leurs volumes de mesure peuvent être très limités selon la taille du bras. De plus, ils sont parfois utilisés dans des environnements soumis aux vibrations ou pour mesurer des pièces mobiles, ce qui oblige l'opérateur à fixer en amont le bras et le composant à mesurer afin d'obtenir un résultat précis.

Contraintes liées au système de mesure

Le système de mesure à mettre en place devait permettre une utilisation en position fixe et en position variable pour les mesures de prototypes, les mesures de série limitée et les mesures de composants. La mobilité, la flexibilité et la convivialité du système ont joué un rôle important lors de la sélection, car il devait pouvoir être utilisé par différents services de l'usine, dans différents environnements, sans perte de précision. La société REHAU a donc décidé de développer Creaform : « pour nos domaines d'application, le scanneur optique MetraSCAN 3D offre le meilleur rapport qualité-prix grâce à une mobilité et à une flexibilité très élevées », explique Matthias Meiler, directeur de l'équipe dédiée aux prototypes et aux modèles expérimentaux chez REHAU.

Mesures dans l'industrie du plastique

Généralement, les fabricants de matières plastiques doivent mettre en place des processus de fabrication tels que le moulage par injection ou l'extrusion. Ces processus impliquent des phénomènes physiques comme la rétractation ou le gonflement, c'est pourquoi il est difficile d'atteindre les propriétés géométriques calculées par ordinateur. Grâce à une mesure complète des pièces en plastique et aux outils de la numérisation 3D, il est possible de déterminer l'influence de ces phénomènes sur les pièces concernées. Les résultats de la numérisation 3D offrent un bon aperçu des processus répétitifs de fabrication de l'outil. En outre, le contrôle précis de la géométrie des moules et de la fabrication des pièces concernées permet d'éviter des étapes de fabrication répétitives et souvent inutiles. Par ailleurs, la numérisation 3D représente une solution intéressante de rétro-ingénierie pour les outils originaux.

Le MetraSCAN 3D est un scanneur 3D portable performant qui fonctionne avec un capteur optique C-Track et qui peut, si nécessaire, être combiné au système de mesure par palpage HandyPROBE. Ce scanneur 3D offre une totale liberté de mouvement et son volume de mesure peut, grâce au déplacement de la caméra C-Track, être facilement et rapidement étendu sans perte de précision.

De plus, la fonctionnalité C-Link de Creaform vous permet de connecter entre eux jusqu'à quatre capteurs C-Track à double caméra, tout en utilisant l'appareil de mesure tridimensionnelle tactile portable HandyPROBE ou le scanneur 3D MetraSCAN. La fonctionnalité C-Link constitue une solution de mesure mobile qui permet de transformer l'endroit de votre choix en espace de mesure virtuel afin de contrôler rapidement et facilement, de façon tactile ou sans contact, l'ensemble des configurations complexes, dispositifs, outils et prototypes. La technologie TRUaccuracy intégrée garantit une grande précision, quels que soient l'environnement de mesure (instabilités, vibrations, différences de température) ou les compétences de l'opérateur.

Le scanneur MetraSCAN 3D, la MMT portable sans bras HandyPROBE et un système de caméra C-Track 780 sont utilisés par REHAU dans le cadre des processus de moulage par injection, de vernissage et d'assemblage, mais également pour les mesures tactiles et sans contact de composants destinés à des prototypes ou à une production en série.

Analyse de la déformation d'un composant avant et après le vernissage

Pour la technique de mesure Creaform, REHAU a mis en place une fonction d'analyse de la déformation des composants avant et après le vernissage. Pour cela, les pièces brutes moulées par injection sont numérisées à l'aide du scanneur optique MetraSCAN 3D, afin de pouvoir établir avant le vernissage une comparaison entre les valeurs de consigne et les valeurs réelles. Les éventuelles divergences concernant les parties de la pièce considérées comme critiques peuvent alors être signalées. Ensuite, la pièce moulée par injection est vernie, puis à nouveau numérisée. Une nouvelle comparaison est alors effectuée entre les valeurs de consigne et les valeurs réelles, et les divergences concernant les parties de la pièce considérées comme critiques peuvent alors être signalées. En dernier lieu, les déformations de la pièce avant et après vernissage sont comparées et analysées.

Sans la technique de mesure Creaform, le composant aurait dû être mesuré à l'aide d'une MMT, ce qui aurait nécessité la capture d’images supplémentaires. De plus, le positionnement statique du composant et la cinématique de la MMT limite l'efficacité du processus de mesure, qui nécessite davantage de temps et génère des coûts supplémentaires. La technologie TRUaccuracy sur laquelle s’appuient les systèmes Creaform permet un référencement dynamique du composant et le scanneur sur MMT optique MetraSCAN 3D peut être amené là où se trouve le composant, ce qui permet d'éviter les déplacements et la divulgation d'informations confidentielles. Il existe toujours la possibilité de confier les tâches de mesure à un prestataire de services. Cependant, cette solution implique également des contraintes logistiques et des coûts supplémentaires.

Matthias Meiler, directeur de l'équipe dédiée aux prototypes et aux modèles expérimentaux chez REHAU, explique : « Depuis que nous avons délaissé les techniques de mesure traditionnelles et leurs contraintes, notre bilan est positif. Le scanneur MetraSCAN 3D de Creaform répond très bien à nos exigences spécifiques. Le scanneur est facile d'utilisation, même lorsque des commandes importantes nécessitent de s'exercer. Les rapports du logiciel d'évaluation peuvent être personnalisés et nos donneurs d'ordres internes sont tout à fait satisfaits des résultats des mesures et nous confient volontiers d'autres commandes. »

À propos de REHAU : LEADER DE LA TRANSFORMATION DE POLYMÈRES

La société REHAU fait figure de leader mondial parmi les fabricants de systèmes pour les secteurs du bâtiment, de l'automobile et de l'industrie. Pour les investisseurs, les architectes, les planificateurs, les commerçants et les artisans, la branche Bâtiment de notre entreprise constitue un partenaire compétent pour les fenêtres et les façades, les techniques de construction et les systèmes de tuyauterie en sous-sol. Notre branche Automobile soutient les industriels dans leurs efforts visant à améliorer de façon systématique la conception, le confort et la sécurité : du développement des pièces extérieures telles que les pare-chocs et les garde-boue aux modules intelligents mis en œuvre pour les arrivées d'eau et d'air. La branche Industrie propose des solutions innovantes pour de nombreuses applications industrielles, du mobilier aux appareils électroménagers.

Plus de 15 000 collaborateurs répartis dans le monde travaillent au succès et à la croissance de REHAU. Avec plus de 170 sites dans le monde entier, cette entreprise familiale indépendante est très proche du marché et de ses clients.

www.rehau.de

À propos de Creaform

Creaform développe, fabrique et commercialise des appareils de mesure 3D portables. Elle est également spécialisée dans la prestation de services d'ingénierie. L'entreprise propose des solutions innovantes pour l'ensemble des applications 3D, notamment la numérisation 3D, la rétroingénierie, les contrôles qualité, les contrôles sans démontage, le développement de produits et la simulation. Ses produits et services sont destinés aux entreprises de nombreux secteurs : automobile, aéronautique, défense, biens de consommation, industrie lourde, soins médicaux, production, gaz et pétrole, production d’énergie, recherche et développement.

Creaform développe et commercialise le scanneur laser 3D portable à positionnement automatique Handyscan 3D, l'appareil de mesure tridimensionnelle optique portable HandyPROBE et le scanneur laser 3D optique MetraSCAN. Creaform propose également un système de photogrammétrie intuitif : le système de mesure tridimensionnelle optique MaxSHOT 3D.

Creaform emploie plus de 325 employés dans le monde entier et possède des établissements au Canada, aux États-Unis, en Allemagne, en France, en Chine, en Inde et au Japon. Le siège de l'entreprise et ses bureaux de Québec (Canada) ont reçu la certification ISO 9001:2008 en novembre 2011.

www.creaform3d.com

MetraSCAN 3D

Le scanneur 3D MetraSCAN constitue la solution de numérisation la plus précise du marché pour les environnements de laboratoire et de production. Comme tous les produits de mesure de la marque Creaform, le scanneur laser MetraSCAN 3D est facile à maîtriser et à utiliser. Quelques minutes suffisent pour le mettre en service. La technologie TRUaccuracy permet au scanneur MetraSCAN 3D de garantir des mesures de surfaces tridimensionnelles très précises, dans tous les environnements de mesure (instabilité, vibrations, écarts de température, etc.) et quelles que soient les connaissances de l'opérateur.

Le scanneur MetraSCAN 3D et  l'appareil de mesure tridimensionnelle sans bras HandyPROBE peuvent être associés à un système de mesure complet et performant pour points et surfaces et permettent de mesurer les surfaces géométriques et de forme libre à l'aide d'un système unique.