« Les excellents conseils autour de l’application, la haute qualité produit et la gamme de produits harmonisée de façon optimale nous permettent de miser depuis des années sur Neugart et ses réducteurs. Dans le cas de notre clincheuse servomotorisée, nous n’aurions pas pu utiliser de meilleur réducteur. »
B. Eng. (DH) Florian Unger | Directeur du développement | Eckold GmbH & Co. KG
Le clinchage, une technique d'assemblage d'avenir
Florian Unger dirige le département développement de la société Eckold GmbH & Co. KG à Sankt Andreasberg dans le Harz. Depuis des années, il mise sur la technique des réducteurs Neugart. En voici les motifs : « Chez ce fabricant de réducteurs, tout est cohérent. La gamme de produits diversifiée offre des réducteurs adaptés à toute application. Nous avons trouvé le réducteur répondant de façon optimale à nos besoins : il est à la fois compact, performant, sans entretien et d'un prix équitable. »
Eckold GmbH & Co. KG est une PME pouvant se prévaloir de plus de 80 ans d’existence. Dédiée aux constructions mécaniques spéciales, cette société s’est spécialisée dans les techniques de liaison et de déformation plastique. Le focus réside en particulier dans les techniques de clinchage, de formage dynamique, d’estampage et la technique de pose de rivets autopoinçonneurs semi-tubulaires. C’est en particulier du clinchage que cette entreprise installée dans le du massif du Harz est la spécialiste : c'est en effet le propriétaire de la firme, Gerd-Jürgen Eckold, qui dans les années 1980 a fait connaître la technique de clinchage à l’ensemble du marché. Aujourd’hui le clinchage est devenu incontournable dans l’industrie automobile, les techniques des appareils ménagers, la climatisation et le chauffage aux côtés du soudage par points et des techniques de rivetage. Ce procédé est pratiquement sans alternative lorsqu’il s’agit d’unir entre eux des matériaux aussi différents que des tôles d’acier et d’aluminium sans pièce d’assemblage auxiliaire.
Depuis des années, la société Eckold est en train de transformer ses machines de clinchage pneumo-hydrauliques en systèmes électromécaniques et d’en poursuivre le perfectionnement. Ces deux technologies cohabitent encore actuellement. Dans ce domaine, une tendance claire vers des systèmes électromécaniques se dessine. En présence de composants dont les épaisseurs individuelles ou totales diffèrent, il est presque toujours nécessaire d’adapter l’épaisseur du fond pour influencer positivement la formation de la contre-dépouille ou de l’épaisseur du col. L’emploi de systèmes pneumohydrauliques oblige à changer de matrices, opération génératrice de frais dictée par la course fixe du vérin.
Etant donné que la course d'entraînement est ajustable avec le système électromécanique, l’utilisateur n’a plus besoin de changer de matrice, opération rendue plus flexible désormais grâce au système électromécanique. D’autres avantages résident clairement dans l’automatisation et les contrôles qualité permanents mis en place et pilotables via le programme.
Dans les applications automobiles par exemple, les pinces de clinchage sont montées sous forme d'unité complète contre un robot à bras articulés et opèrent sur les lignes de production sans intervention humaine. Et un problème persiste : le manque général de place. Il est ainsi d'autant plus important que l’unité de clinchage compacte puisse atteindre les endroits difficilement accessibles de la carrosserie. Etant donné l’architecture parallèle du réducteur et de la transmission filetée à rouleaux planétaires, Eckold s’est distingué dès le départ par sa compacité. Ici, un servomoteur entraîne directement le réducteur planétaire. Ce dernier est relié par courroie à la transmission filetée à rouleaux planétaires et génère un mouvement axial d'une force de compression très élevée. Les forces radiales engendrées par la tension de la courroie doivent être absorbées par les paliers du réducteur planétaire mis en œuvre. Les exigences des OEMS portant sur des unités encore plus compactes et la nécessité de réduire plus encore les temps de cycle a conduit la société Eckold à rechercher des alternatives sur le marché.
Chez Eckold, un nouveau réducteur passe par une procédure d’essais sévère pour se qualifier. Les essais réels en interne n’incluent pas moins de 10 millions de courses. Si le test réussit, les unités de clinchage sont livrées aux OEM pour poursuivre les tests sur le terrain. Ensuite, les appareils sont renvoyés à l’usine par étapes de 2,5 millions de courses et analysés en profondeur. Seuls les composants qui réussissent ce processus à 100 % entrent dans la sélection restreinte.
Finalement, après avoir réussi tous ces tests, le choix a été porté sur un réducteur Neugart. Les arguments en sa faveur sont remarquables : il offre d’innombrables avantages comparé à la technique de réducteur jusqu’à présent utilisée. Le réducteur Neugart offre un très haut rendement d’environ 98 %. Il est environ 10 mm plus court, présente un poids propre inférieur et ses performances sont 5 à 10 % supérieures. Ceci apporte deux avantages à la fois à la machine de clinchage : l’économie de poids améliore lle réglage du robot à bras articulés et raccourcit de plus les temps processuels. Par ailleurs, l’unité déjà sophistiquée en elle-même devient encore plus compacte. Dans ce domaine, elle rend la machine de clinchage Eckold unique en son genre sur le marché.
Tout aussi important pour les ingénieurs Eckold : il n'était pas nécessaire de rajouter de lubrifiant au réducteur sur tout le cycle de vie de la machine, et ceci bien que ces composants placés sur un bras de robot fonctionnent dans une position spatiale quelconque. Le client reçoit ainsi une chaîne cinématique capable de générer une force de clinchage atteignant 100 kN. Outre tous les avantages techniques, en voici un autre : les réducteurs Neugart sont une solution moins coûteuse comparée aux réducteurs utilisés par le passé.
La détention d'une certification DIN ISO 9001 et le fait de figurer sur les listes d’OEM renommés a été le préalable requis pour être validé comme fournisseur de la société Eckold.
Depuis la mise en place des réducteurs Neugart dans les systèmes de clinchage, aucun problème et aucune défaillance ne se sont produits. Au contraire : Eckold profite des excellentes connaissances d’application des interlocuteurs Neugart pour détecter d’éventuelles anomalies dans l'ensemble du système et les supprimer. Eckold est aidé en cela par NCP, l’excellent logiciel de conception que Neugart met gratuitement à la disposition de ses clients. Toute application nouvelle chez Eckold est conçue avec ce programme et fait ensuite partie intégrante de la documentation technique. Après la conception, les développeurs utilisent le Neugart Tec Data Finder pour télécharger de façon automatiquement leur réducteur spécifique sous forme de maquette CAO configurée.
Aussi dans le domaine des techniques de déformation plastique et de matriçage, les entraînements hydrauliques et pneumohydrauliques continueront d’être remplacés par des chaînes cinématiques électromécaniques. La société Eckold soutient cette tendance avec des types de machine absolument nouveaux. Un défi pour le futur résidera dans la possibilité d’unir entre eux les matériaux nouveaux les plus divers au moyen d’éléments de clinchage. Dans ce secteur, la durée de vie de la machine constitue un critère essentiel lors du choix de l'entraînement. Tout cela met les composants mis en œuvre devant de nouveaux défis. En raison de ses expériences positives, Eckold mise expressément sur une intensification de la coopération avec Neugart.
Le clinchage est un procédé innovant et confirmé d’assemblage par emboutissage permettant d’unir des tôles et des profilés. Sans pièces supplémentaires ni assemblage auxiliaires, ces liaisons indémontables sont réalisées exclusivement sur la base d'une déformation locale à froid. La caractéristique principale de cette technique d'assemblage réside dans le fait que la liaison par adhérence de formes est obtenue avec le matériau même des tôles à relier.
De plus, les pièces à unir entre elles peuvent présenter des épaisseurs de tôle différentes et être composées de matériaux identiques ou différents.
