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En intégrant la robotique de pointe, le fleuron industriel bavarois Cevotec est en passe de révolutionner la production en série de composants légers à géométrie complexe. Sur sa chaîne de fabrication, le placement de pièces de fibre destinées à l’industrie automobile est désormais assuré par des robots.
Avec l’apport d’éléments de sécurité et de luxe, le poids à vide des véhicules augmente chaque année. Les constructeurs automobiles doivent cependant limiter la consommation de carburant et les émissions polluantes de leurs véhicules, ce qui explique l’explosion de la demande en composants légers. Avant de fabriquer ces éléments, la rentabilité des matériaux et des procédés de fabrication employés doit être testée.
Le positionnement de pièces de fibre (Fiber Patch Placement ou FPP) constitue une percée majeure dans le domaine de la fabrication additive. Ce procédé de fabrication par couches consiste à déposer successivement sur un moule, creux ou plein, des bandes de fibre de carbone appelées « pièces ». Chaque composant est ainsi constitué de pièces de fibre adhésives superposées.
Le système SAMBA Pro de l’entreprise Cevotec illustre aujourd’hui la rentabilité et la productivité du procédé FPP. Sa chaîne de production est entièrement automatisée, équipée de deux robots Stäubli – le robot ultrarapide FAST picker TP80 et le TX200 six axes – et comporte au total dix axes robotisés qui assurent le positionnement des pièces.
La chaîne de production, intégrant le procédé FPP, comporte une première station de coupe automatique sur laquelle un laser ultra précis découpe les pièces dans un ruban de fibres de carbone alimenté en continu. Ensuite, le préhenseur du TP80 soulève chaque pièce et, après l’avoir présentée à l’œil d’une caméra qui détermine sa position et son orientation exactes, l’applique en la chauffant pour activer l’adhésif. Le robot six axes TX200 place le moule sous le TP80 avec précision et rapidité, pour qu’il soit prêt à recevoir chaque pièce.
L’orientation précise des fibres de chaque pièce, déterminée selon les contraintes de chaque composant, améliore ses propriétés mécaniques jusqu’à 150 %. Le procédé FPP réduit de moitié le poids de certains éléments et ne produit aucun résidu : il utilise la totalité des matières premières. Cette technologie représente donc une avancée majeure dans la production en série de pièces haute performance à géométrie complexe.
« L’efficacité des robots Stäubli est au cœur du succès du procédé FPP qui allie le dynamisme du TP80 à une exécution rapide, pour atteindre les temps de cycle et la souplesse recherchés par la production en petites ou grandes séries. » Felix Michl, Directeur technique de Cevotec.
