La combinaison poinçonnage-laser est à nouveau en vogue

TRI AUTOMATIQUE EN PLUS D'UNE GRANDE FLEXIBILITÉ

Le poinçonnage est un procédé qui a un long palmarès. Au fil des ans, cette technologie s'est avérée relativement peu coûteuse et permet d'obtenir une grande liberté de forme. Cependant, on est dépendant des poinçons. Ce manque de flexibilité, la poinçonneuse l'a payée cher avec l'essor du laser à fibre. Néanmoins, la poinçonneuse n'a jamais complètement disparu et, depuis peu, les fabricants parlent d'une résurgence importante. Surtout grâce à la machine combinée. D'où vient ce regain d'intérêt? Nous l'avons cherché pour vous.

Les plus grands développements sont derrière nous

Les poinçonneuses existent depuis longtemps. Nous arrivons donc progressivement à un point où la technologie est arrivée au bout de son développement. Les véritables innovations datent d'il y a quelque temps. On constate que les fabricants n'apportent plus que des améliorations mineures. En particulier dans le domaine des outils spéciaux, on voit parfois apparaître de nouvelles solutions astucieuses pour des applications très spécifiques. Pensons par exemple à la découpe à la roue ou aux outils offset. Récemment, par exemple, on a vu apparaître sur le marché un système de taraudage planétaire.

Mais les développements ne se limitent pas aux outils. Afin de pouvoir poinçonner sans rayer, certains fabricants ont introduit il n'y a pas si longtemps la possibilité d'abaisser la matrice sous la table pendant le déplacement de la tôle. S'il faut poinçonner, des cylindres repoussent simplement la matrice vers le haut. Cette évolution s'ajoute à d'autres moyens d'éviter le contact, comme les 'lifting brushes'. Par ailleurs, il existe toute une gamme de dévêtisseurs spéciaux pour s'attaquer également à cette cause de rayures. Nous profitons de ce thème pour montrer le chemin parcouru par les fabricants dans le développement de la technologie de poinçonnage.

polyvalence

Toutes ces années de développement ont fait des poinçonneuses de véritables machines polyvalentes. Traditionnellement, elles permettent de découper très rapidement des formes régulières, c'est-à-dire des pièces avec des contours classiques: trous, rectangles... En partie grâce au développement des outils, de nouvelles possibilités se sont progressivement ajoutées. Certaines sont largement applicables, comme les brides, les raccords et les trous taraudés, tandis que d'autres sont plus spécifiques à un secteur.

Prenons l'exemple bien connu des outils à lamelles. Ils sont utilisés pour réaliser des fentes d'aération dans le boîtier d'équipements produisant de la chaleur (moteurs, composants électriques, etc.). Un autre outil de formage spécial perfore des trous de serrure dans la tôle. Il convient de mentionner que la poinçonneuse est presque devenue une machine 3D. Les poinçons d'aujourd'hui sont parfaitement capables de réaliser de petits plis, jusqu'à une hauteur de 76 cm, à condition de les combiner avec le modèle à tête unique. Cela leur confère un grand avantage par rapport à la découpe au laser, par exemple.

impact du laser à fibre

Manque de flexibilité

Pour poinçonner toutes ces formes différentes, il faut évidemment investir dans les outils nécessaires, qu'il faut pouvoir ranger dans un magasin d'outils suffisamment grand. Chaque fabricant propose sa propre offre avec des niveaux d'automatisation croissants.

En soi, les outils ne constituent pas forcément un obstacle majeur. Leur prix n'est pas trop élevé et vous pouvez les utiliser des centaines de milliers de fois. Par rapport à d'autres technologies, le poinçonnage obtient de très bons résultats en ce qui concerne le coût par pièce, notamment parce que l'investissement initial dans la machine est beaucoup plus faible.

Mais le problème est que les outils limitent votre flexibilité. Le nombre de formes que vous pouvez poinçonner avec un certain jeu d'outils est tout simplement limité, même si vous choisissez des outils indexables qui vous offrent une plus grande liberté de forme. Cela signifie qu'on a plus de temps de réglage.

Passage au laser à fibre

Avec l'arrivée des machines de découpe laser (à fibre), qui peuvent découper les contours les plus irréguliers très rapidement et sans bavures, ce manque de flexibilité est devenu un handicap majeur. De nombreux utilisateurs ont donc franchi le pas et fait une croix sur la poinçonneuse.

Mais le laser a ses propres limites: les déformations et les petits plis ne sont pas possibles. On est donc beaucoup moins proche du produit fini après une découpe laser qu'après un poinçonnage. En outre, de nombreux fournisseurs se heurtent à la vitesse élevée du laser. Les pièces sont découpées si rapidement que les usinages ultérieurs peinent à suivre, d'autant plus que le tri et l'empilage automatiques lors de la découpe laser ne sont pas une mince affaire. En général, sur un laser à plat, on découpe la tôle entière avant de la trier, ce qui fait que parfois, les petites pièces basculent ou atterrissent sous le squelette. N'oubliez pas que la largeur de coupe est très réduite. Une poinçonneuse, en revanche, se prête beaucoup plus facilement à l'automatisation.

Machine combinée

La poinçonneuse et la machine de découpe laser présentent donc toutes deux des avantages évidents. Les deux semblent même se compléter: là où l'une n'est pas à la hauteur, l'autre la complète parfaitement. Alors pourquoi ne pas les combiner? Sur la base du dessin et des paramètres qui ont été définis (et qui peuvent être ajustés), le logiciel choisit le poinçonnage ou le laser et détermine l'ordre dans lequel les opérations se déroulent. Ainsi, vous bénéficiez d'une part de la rapidité et de la flexibilité – également en ce qui concerne les matériaux et les épaisseurs – du laser, et d'autre part des possibilités caractéristiques de la poinçonneuse pour le formage et l'automatisation. 

L'automatisation a encore gagné en importance et peut être mieux réalisée avec une machine combinée qu'avec un laser autonome

des débuts difficiles

Le concept de poinçonneuse-laser existe depuis longtemps, mais au début, on ne pouvait pas dire qu'il  était très populaire ou répandue. En raison de son prix et de sa taille, on trouvait principalement ce combiné dans les entreprises faisant partie d'une certaine élite. 

Un deuxième inconvénient était qu'il y avait chaque fois un usinage à l'arrêt et que le temps de traitement était plus long par rapport aux machines autonomes. Grâce à des optiques volantes, un laser à fibre découpe les contours de la tôle extrêmement rapidement. Une machine combinée ne peut jamais atteindre cette vitesse car la plaque se déplace sur le banc de la machine. C'est un facteur limitant.

Enfin, des doutes ont été émis quant au nombre de pièces pour lesquelles la combinaison apporte réellement une valeur ajoutée. En d'autres termes, les gens ont vite supposé que leurs pièces ne convenaient pas pour un combiné.  

Pourquoi maintenant?

Il semble que les gens soient en train de changer d'avis. Pour un fabricant, les ventes de poinçonneuses sont deux fois plus élevées que l'année dernière, et la majeure partie de cette croissance peut être attribuée à la machine combinée.

Pourquoi maintenant? Il y a trois raisons.

Le prix a baissé, ce qui signifie que l'écart entre deux machines séparées et une machine combinée a été comblé dans une large mesure. Ces machines prennent également beaucoup moins de place qu'auparavant. Un acteur majeur du marché a récemment lancé une nouvelle poinçonneuse-laser qui est pas moins de 20% plus compacte que son prédécesseur.

Les utilisateurs ont compris qu'ils devaient calculer différemment. Bien que le temps de traitement pur d'un combiné soit effectivement plus élevé que celui d'un laser autonome, ce dernier est toujours perdant si l'on inclut également le temps de préparation, de réglage et de manipulation entre la découpe laser et l'étape de traitement suivante (voir la comparaison ci-contre). En outre, toutes sortes de choses peuvent mal tourner lors de la manipulation: une pièce se perd, elle se heurte à quelque chose, ce qui provoque des rayures ...

L'automatisation a encore gagné en importance et peut être mieux réalisée avec une machine combinée qu'avec un laser autonome, d'autant plus que les pièces sont retirées immédiatement après le traitement. La manière de procéder dépend de la taille des pièces. Les plus petites pièces sont retirées et triées dans des conteneurs standard via un conduit, un convoyeur ou une trappe. Les déchets sont évacués via la matrice. Les pièces un peu plus grandes sont généralement aspirées par un système d'aspiration ou un système magnétique pour un soutien supplémentaire, puis ramassées et empilées après le dernier passage. Le même bras va ensuite retirer le squelette restant. Ainsi, la production n'a plus à faire face aux problèmes rencontrés auparavant avec les lasers à plat autonomes. Certaines entreprises poussent déjà l'automatisation si loin que les pièces empilées sont ensuite saisies par un robot et pliées automatiquement. En Belgique aussi, c'est vers ça qu'on va. 

Conclusion

Le processus de production est de plus en plus considéré comme une chaîne dans laquelle les différentes étapes doivent s'enchaîner parfaitement. Les machines combinées s'inscrivent parfaitement dans cette vision. D'une part, parce qu'elles éliminent les manipulations et les réglages entre les deux opérations, et d'autre part, parce qu'elles permettent une automatisation poussée, ce qui implique généralement moins de casse-tête qu'un laser à fibre autonome.

Cela dit, empiler et palettiser des pièces et des squelettes de manière stable demande de l'expérience. Vous aurez donc toujours besoin des compétences d'un opérateur pour donner un coup de main au logiciel de temps en temps.

Avec la coopération de AMADA, HACO, LVD et V.A.C. Machines