Aller au contenu principal

21 janvier 2020

Retour sur le Tech'Day Contrôle des produits en plasturgie

Le service Matériautech d'Allizé-Plasturgie et Plastipolis ont organisé une journée technique consacrée au contrôle des produits en plasturgie, le 26 novembre dernier. Cette journée a rassemblé une soixantaine d'industriels qui ont assisté à 10 conférences, alternées par des démonstrations et des échanges avec les intervenants.

Un éventail de technologies sans contact présentées 

Pour introduire cette journée technique, la société Jenoptik avait choisi de présenter 4 technologies de contrôle pour tendre vers le zéro défaut. Deux d'entre elles portaient sur le contrôle de surface, avec Visionline pour l'aspect de surface et Waveline pour la mesure d'états de surface tels que le grainage des moules ou des pièces injectées.   

Jenoptik a ensuite mis l'accent sur sa technique de contrôle dimensionnel pour la mesure d'écarts de formes d'une précision se rapprochant de 1,5 micron. Cette technologie, Opticline, fonctionne par ombroscopie : une source lumineuse monochrome est projetée sur une pièce mise en rotation, les têtes de caméra se déplacent alors pour réaliser les mesures. Elle permet ainsi de contrôler tous types de pièces plastiques (bouchons, cathéters...) avec un temps de mise en œuvre réduit.  

Enfin, Jenoptik revenait sur son scanner optique 3D à balayage, disposant d'une haute précision et résolution pour mesurer les moules et pièces injectées par le principe de triangulation et une cotation dimensionnelle possible sur un logiciel de CAO.  

De son côté, GOM revenait sur ses dernières avancées technologiques et notamment sa nouvelle application, Virtual Clamping, permettant de remplacer le montage traditionnel pour contrôler les défauts d'aspect. Il s'agit d'un modèle de déformation CAO pour connaître le morphing de la pièce, la mettre en position et ainsi effectuer des simulations sans la pièce. Ce système représente un gain de temps considérable avec un contrôle estimé à 25 secondes par pièce au lieu de 4 minutes 30 en vérification manuelle. Pour optimiser le traitement des pièces de toutes dimensions ou par séries, GOM a également mis au point le système de scan 3D par projection de franges et métrologie industrielle, ou encore le logiciel Testing 3D pour mesurer les déformations de pièces et les limites à la rupture.  

Intervention Jenoptik ; stand GOM

Au cours de ce Tech'Day, la société V-Optics démontrait l'intérêt de l'inspection automatisée par déflectométrie à décalage de phase pour mesurer les défauts de variation tels que la rugosité, les retassures ou les ondulations. Le principe est simple : lorsque le motif sinusoïdal est utilisé pour éclairer une pièce, les déformations de celui-ci sont captées par une caméra permettant ainsi de mesurer chaque point et de déterminer les défauts de la pièce. V-Optics précisait également qu'il est possible de calibrer des zones sur lesquelles les défauts seront acceptables ou non et que la réflexion peut fonctionner sur des pièces transparentes telles que le vitrage polycarbonate. V-Optics présentait en particulier l'équipement Qualisensor compact qui grâce à sa précision de 5 microns et sa rapidité (mesure en 10 secondes), est utilisable directement en ligne de production et convient pour des secteurs exigeants comme l'automobile, l'aéronautique ou le médical.  

Stand V-Optics

La tomographie : au cœur de la matière   

Werth, fabricant de machines, présentait la technologie de la tomographie : la pièce est positionnée dans un support souple pour que les rayons puissent traverser et les contrastes sont fonction de la ou des matières. Le grossissement se fait alors en fonction de la distance entre l'objet et l'appareil. Werth a présenté sa gamme de tomoscopes (XS / XS Plus et S), et s’est focalisé en particulier sur le S, ce dernier étant le plus adapté pour la plasturgie. Deux technologies sont utilisables, alors que les tubes à réflexion se montrent plus avantageux lorsqu’une grande puissance est nécessaire, les tubes à transmission sont quant à eux plus performants en termes de précision. Pour la plasturgie, Werth expliquait à titre d’exemple que la validation des pièces issues d'un moule se fait en moyenne en 2 jours, avec détection des bavures, bulles d'air, porosités, etc. 

En matière de tomographie, le Synchrotron de l'ESRF à Grenoble est une référence avec son microscope produisant des rayons X 1000 milliards de fois plus intenses qu'à l'hôpital ! La source est fixe et c'est l'échantillon qui tourne. Les lignes sont dédiées aux différentes applications. Le principe repose sur le contraste et l'absorption atomique de phase. Cet équipement unique est utilisé pour les études des microstructures de matériaux à multi-échelles et en holotomographie (plusieurs vues à plusieurs échelles). La tomographie locale est aussi possible avec le scan d'une partie d'un échantillon sans casser l'échantillon total. Cette installation présentée par l’ESRF est accessible aux académiques et industriels. 

Stand Werth ; intervention ESRF

De nouvelles technologies pour le contrôle en ligne 

La société finlandaise FocalSpec montrait l’utilisation de la technologie « Line confocal scanner » qui repose sur une source de lumière blanche et une caméra spectrale. L’équipement fonctionne avec 3 technologies en simultané : la tomographie 3D, la topographie 3D et l’imagerie 2D. Il peut alors inspecter tous types de surfaces, qu’elles soient incurvées, transparentes ou multicouches. Les exemples choisis pour illustrer cette technologie dans la plasturgie traitaient de la mesure de la rugosité en continu sur les chaînes d'extrusion, ou encore de l’analyse de surface avec le système Microprofiler. Ce dernier est notamment utilisé pour contrôler les parties incurvées des smartphones, les jeux d’assemblages ou les défauts des batteries Li-ion. 

Terakalis présentait la technologie TeraHertz basée sur les ondes électromagnétiques (entre les micro-ondes et l'infra-rouge), utilisée pour le contrôle en ligne des propriétés internes des matériaux non métalliques (hétérogénéité, anisotropie…). Cela permet entre autres la mesure de teneur en additifs ou en charges. Cette technologie est principalement adaptée pour les laboratoires, chaînes de production ou de maintenance. En garantissant l’inspection des défauts structurels, la solution TeraHertz permet aussi de contrôler l'intégrité des packagings multicouches avec des mesures entre 15 microns et 10 cm. Il est également possible de s’intéresser aux interfaces fibres/matrices dans un composite avec cette technologie. D’un point de vue pratique, le système est portatif, transportable sur les lignes de production. 

Intervention FocalSpec ; intervention Terakalis

Les limites de l'automatisation, ou comment remédier à la variabilité des contrôles  

Les industriels sont de plus en plus amenés à mettre en place des contrôles sur la totalité de leur production de façon automatisée pour réduire les coûts. Néanmoins, la fiabilité des systèmes de contrôles en lignes de production est souvent remise en question. Et pour cause, de nombreux facteurs viennent les impacter : variation de températures, incidents sur les machines, évolution des défauts, etc.  

La société Scortex présentait sa solution de deep learning permettant de s'adapter aux contraintes externes pour le contrôle visuel. Ajoutée sur les lignes de production, cet équipement ne perturbe pas les flux afin de pouvoir détecter les défauts à la même cadence et ainsi répondre aux particularités de l'injection plastique. La visualisation lors de l'inspection se fait en temps réel, avec un relevé immédiat des défauts et une classification de ceux-ci. Scortex démontrait les avantages de cette solution qui permet de monitorer les données de qualité et d'avoir un partage de connaissances pour améliorer la production.  

Expertise Vision a mis en lumière les difficultés de caractérisation des défauts d'aspects des pièces et l'intérêt de développer un référentiel visuel humain pour répondre à ce problème. Ce référentiel est basé sur la définition des conditions d'observation (distance, temps, angle...), des tolérances et des défauts. Un panel physique d'échantillons doit aussi être constitué avant de pouvoir mener une étude de faisabilité et d'explorer des solutions. Expertise Vision proposait également une démonstration de contrôle d’aspect sur une pièce en injection plastique avec l’un de leurs équipements d’inspection pour illustrer la stabilité et la précision de cette solution.

Intervention Scortex ; stand Expertise Vision

Optimiser la fréquence d'étalonnage  

Alors que la fréquence d'étalonnage soulève régulièrement des questionnements chez les industriels, Deltamu a développé le logiciel Optimu pour l'optimiser selon 3 méthodes. Un rappel a alors été fait sur la première, la méthode de la dérive, pour déterminer la date de limite d'usure avec un test sur une quarantaine de pièces. Mais aussi sur l'utilisation de la périodicité pour définir le poids du moyen dans l'incertitude du processus de mesure.   

Enfin, Deltamu a fait un focus sur la méthode Opperet qui permet d'analyser les risques. Par le biais d'une étude basée sur la loi normale et 50 échantillons, un choix de critères et une notation sont définis pour déterminer la périodicité d'étalonnage. Avec plusieurs cas réels d'application, Deltamu confirmait l'intérêt d'utiliser cette méthode pour revoir la périodicité des instruments de mesure de façon précise et ainsi ne pas les envoyer trop tôt en étalonnage.  

Intervention Deltamu

Pour en savoir plus sur l'une des solutions de contrôle présentées, retrouvez le support de conférence en cliquant ci-contre : présentations Tech'Day

Retrouvez également les dates des prochaines journées techniques dans la rubrique "Evénements".

À lire aussi
Sur le même thème
Pour aller plus loin