Technologies de pointe à l’honneur aux “Industrie Awards”

Les trophées Industrie Awards; (précédemment ITM Awards) ont été décernés. En plus des catégories ‘Best Practice in Manufacturing’, ‘Best Practice in Logistics’ et ‘Best Practice in Process’, s’est ajoutée pour célébrer l’événement anniversaire, une catégorie ‘Best of 10 Years Industrie Awards’. Selon la tradition, Sirris a dessiné et fabriqué les trophées. Le centre de recherche a fait ainsi une nouvelle démonstration de la mise en œuvre de technologies innovantes.

Pour cette dixième édition, Sirris a choisi d’explorer tout le potentiel de l’automatisation des techniques d’usinage, plus spécifiquement la technique du ‘formage incrémental’, ou ISF en anglais (‘incremental sheet forming’). Il s’agit d’une variante moderne automatisée du traditionnel procédé de fabrication par emboutissage, à la différence que le nouveau procédé se révèle très pratique pour la fabrication de prototypes et de pièces en un seul exemplaire, ou pour la production de séries limitées. Tout comme dans le procédé de l’impression 3D, le matériau est traité une couche après l’autre. Sauf que le matériau n’est pas ajouté de manière additive, mais déformé couche après couche avec un poinçon de forme arrondie. Cette méthode de fabrication rapide permet de réaliser un objet directement à partir d’un fichier CAO et s’inscrit ainsi dans le droit fil de l’usine numérique ‘intelligente’.

Les trophées : bien plus qu’un simple assemblage de plaques…

Pour la fabrication des trophées “Industrie Awards 2014”, Sirris a mis en œuvre une technologie d’usinage qui a apporté les preuves de son utilité depuis longtemps déjà, par exemple, le découpage laser et le découpage jet d’eau, la gravure et l’étincelage. L’élément innovant réside surtout dans l’application du procédé sur des matériaux moins conventionnels, comme le titane et le zinc.

C’est ainsi que le socle en inox a été façonné par le procédé rapide du découpage laser, tandis que l’usinage des deux rainures, une opération qui nécessite une grande précision, a été réalisé par découpage au jet d’eau. Ensuite, les deux plaquettes verticales, l’une en alliage d’aluminium (un matériau usuel dans l’industrie automobile), l’autre en titane (le matériau étalon dans l’industrie aéronautique) ont été insérées en place. Et par un formage incrémental, les plaquettes ont été transformées en cônes jusqu’à leur angle de coin maximum sans la moindre fissure en surface. Enfin, la mise en valeur du titane a été obtenue par un traitement thermique, appliqué pour lui donner le bleu remarquable de sa couleur de finition. Deux hémisphères, l’une en zinc et l’autre en alliage d’aluminium ont été placées entre les deux plaques.  

Cliquez ici pour assister à la fabrication du trophée.

Les lauréats

Les lauréats de cette édition sont :

  • Best of 10 years Industry Awards : Melotte
  • Best Practice in Logistics : Biobakkerij De Trog
  • Best Practice in Manufacturing : Alsico
  • Best Practice in Process : Fabrelac

Lien avec la recherche européenne

La technologie récente du formage incrémental est un objet d’étude en partenariat entre l’université K.U. Leuven, Sirris et l’institut allemand Fraunhofer IWU. Les partenaires ont étudié les processus de déformation flexible au moyen d’un robot, ce qui procure une grande liberté de forme et permet de fabriquer des pièces en seulement quelques heures. Les techniques classiques d’usinage, par exemple, l’emboutissage, nécessitent la fabrication d’une matrice, un procédé souvent trop coûteux pour les petites séries, et qui demande souvent plusieurs semaines.

« Le projet de recherche se focalise sur l’utilisation de l’ISF pour d’autres matériaux que les alliages d’aluminium tendres usuels, notamment pour l’aluminium à haute résistance, le zinc et le titane, et la combinaison des processus existants avec la technique ISF - comme dans le cas des trophées. Le but de ce projet est de favoriser l’adoption de cette nouvelle technologie dans le monde de l’industrie par les “early adopters”, et cela via des projets d’essai avec transfert de savoir. » Sven de Troy, Advanced Manufacturing project leader chez Sirris.

Cellule automatisée pour les essais

Pour cette étude sur l’ISF et l’implémentation de la technique dans le secteur industriel, le labo “Smart Factory-lab” de Sirris est équipé d’une cellule d’usinage automatisée. En plus des techniques classiques d’usinage, elle inclut une installation robot pour le formage incrémental. Les fabricants peuvent faire l’essai de cette technologie appliquée à leur production. Ainsi, ils peuvent réaliser rapidement des prototypes (et ultérieurement des produits sur mesure), à partir d’une tôle et d’un fichier CAO. Après le formage, ils peuvent choisir la mise en œuvre d’autres techniques d’usinage des surfaces, 3D et pliage, perçage, soudage, etc., de manière à réaliser un produit final prêt pour l’assemblage.