Une solution économique et écologique pour l'application par poudrage électrostatique

Efficacité de transfert maximale, débit de poudre minimal et application uniforme : les pistolets à poudre sont au coeur de toute application par poudrage. L'application par poudrage électrostatique est une véritable alternative à la peinture liquide pour des emplois dans de nombreux secteurs nécessitant de grands volumes d'une même couleur. Chez GEMA Suisse, tous les composants du système jusqu'aux capteurs mesurants de Leuze electronic sont parfaitement accordés entre eux. Il est ainsi possible d'obtenir des résultats de revêtement économiques et écologiques dans des conditions de travail optimales.

La qualité et l'écologie sont des priorités absolues
GEMA Suisse place la qualité et l'écologie au premier plan. Au siège social de GEMA Suisse à Saint-Gall, l'entreprise dispose d'un laboratoire moderne au sein duquel des essais de revêtement sont réalisés conjointement avec ses clients. Les résultats de ces essais s'intègrent parfaitement dans la planification des installations de revêtement complexes et permettent ainsi d'obtenir des solutions sur mesure et adaptées aux besoins du client. « Alors que le groupe Graco, dont GEMA Suisse fait partie depuis 2012, utilise de la peinture liquide, GEMA Suisse s'est spécialisée dans l’application par poudrage et est leader du marché dans ce domaine » explique Axel Forster, Directeur Contrôles & Automatisation chez GEMA Suisse. Des fabricants renommés de châssis, d'automobiles et de meubles utilisent le procédé d’application par poudrage électrostatique sur des pièces, telles que des pièces de moteur, des jantes et des cadres de meubles, en grand nombre, dans des cabines fabriquées par GEMA Suisse. « Ce procédé est plus rentable et donc plus économique que l'application d'une peinture liquide, surtout lorsqu'il s'agit d'uniformité des couleurs et de grandes quantités, mais il est aussi plus écologique » poursuit l'ingénieur HTL qui a fait ses études à l'Université des Sciences Appliquées de Rapperswil.



Figure 1 : Application par poudrage électrostatique dans une cabine de peinture

La fiabilité au niveau de la détection des pièces est une condition indispensable
L'utilisation dans le circuit de poudrage de composants parfaitement accordés entre eux permet de garantir continuité et constance du transport de la poudre. L’application par poudrage est réalisée dans des cabines de peinture construites dans une sorte de structure en sandwich. Ceci à l'avantage que seul un minimum de poudre reste collé aux parois de la cabine et le nettoyage automatique du sol empêche toute accumulation de poudre. L’application par poudrage, commandée par l'opérateur, est réglable depuis un panneau de commande à l'entrée de la cabine de manière à utiliser uniquement la quantité de poudre nécessaire, au bon endroit. La fiabilité de détection des pièces entrantes et des éléments à peindre est donc une condition indispensable. Auparavant, la détection des surfaces de l'objet à peindre - taille, position et inclinaison - était réalisée le plus souvent de façon statique.



Figure 2 : Cabine de peinture GEMA pour une application par poudrage efficace et écologique

La détection statique des pièces est réalisée à l'aide de rideaux mesurants
Chez GEMA Suisse, les rideaux mesurants CML 720i EX de Leuze electronic étaient et sont encore utilisés pour la détection statique des pièces. L'unité de commande et les interfaces sont intégrées dans l'unité de réception, tout appareil supplémentaire est inutile. Une condition essentielle en faveur de sa décision, explique Axel Forster, était d'avoir un système de bus de terrain de haute qualité technique adapté au bus CAN et dans lequel chaque rideau lumineux représente un seul nœud CAN, et non un concept maître-esclave. Les rideaux lumineux sont paramétrés directement par l’automate qui sauvegarde ces paramètres et permet un remplacement sans nouveau paramétrage. Afin d'obtenir un alignement sûr et rapide, l’afficheur intégré dispose d’un mode alignement ainsi qu'un affichage par bar graph indiquant le niveau de réception. Grâce à un temps de réaction par faisceau très court, même les processus rapides peuvent être détectés avec une grande fiabilité. Autre condition importante : en raison d'un environnement de travail soumis à un nettoyage intensif, les rideaux lumineux utilisés doivent répondre à des exigences strictes en matière de propreté. « Un boîtier métallique solide, une protection Atex et un écran bien lisible avec un clavier à effleurement robuste sont des critères indispensables » déclare Axel Forster.



Figure 3 : Mesure statique à l'aide de rideaux lumineux CML de Leuze electronic

Mesure dynamique au moyen d'un détecteur optique de distance
Dans certains cas particuliers exigeant la détection d'objets très grands, comme par exemple des axes entiers de grue, la mesure statique à l'aide de rideaux lumineux CML atteint ses limites. Une hauteur de mesure de plus de 3 mètres, une portée allant jusqu'à 8 mètres ainsi que des réserves de fonctionnement élevées se sont avérées nécessaires. David Semprevivo, responsable Grands Comptes chez Leuze electronic, a également trouvé une réponse à ces exigences avec le Directeur Contrôles & Automatisation de GEMA. Au lieu des rideaux lumineux CML utilisés auparavant, ils ont d'abord testé ensemble dans le laboratoire GEMA pour la mesure de grands objets complexes le détecteur optique de distance Rotoscan ROD-4 de Leuze electronic qui intègre les fonctions de détection et de mesure dynamique d’objets. Ce détecteur fonctionne comme une sonde de surface. Il scanne optiquement et sans contact la zone qui se trouve devant lui et permet ainsi une détection d'objets sur toute la surface. Un miroir tournant dévie le rayon lumineux qui couvre une surface semi-circulaire de 190° sur un rayon allant jusqu'à 50 mètres. La zone est divisée en deux plages de détection d'un rayon de 15 mètres chacune. Un champ de protection peut être défini librement dans chaque plage. Le ROD-4 offre la possibilité d'enregistrer des paires de plages de détection et de basculer entre elles, et de définir différentes hauteurs. Le Rotoscan mesure son environnement en permanence et met les données de mesure à disposition sur l'interface série en vue d'un traitement ultérieur. Chez GEMA Suisse, cette fonction est utilisée spécifiquement pour la détection du contour du support entrant et des éléments à peindre. En plus d'une vision accrue, le scanner optique permet également un meilleur contrôle de la hauteur grâce aux plages de détection de différentes tailles. Il fonctionne ainsi comme une sorte d'aide au stationnement dans la cabine de peinture.



Figure 4 : Détection et mesure dynamique d'objets à l'aide du détecteur optique de distance ROD-4



Figure 5 : Mesure d'objets et réglage optimal de la plage de détection

Il existe également une solution pour les exigences en matière de sécurité
Il y a 2 ans dans le cadre d'un projet GEMA en République tchèque, la mesure dynamique à l'aide du détecteur optique de distance Rotoscan a été testée pour la première fois. Aujourd'hui, le scanner fait partie de la gamme standard de GEMA Suisse. Les participants au projet sont unanimes : de la même manière qu’ils ont trouvé ensemble des solutions pour les besoins et configations en matière de mesure statique et dynamique, c'est également ensemble qu'ils aborderont à l'avenir les exigences en matière de sécurité. Le modèle sécurité du scanner optique de Leuze electronic se nomme RSL 400. Il permet de surveiller en toute sécurité une surface allant jusqu'à 270°.



Figure 6 : Une équipe forte et bien rodée : David Semprevivo (Leuze electronic) et Axel Forster (GEMA Suisse) sont satisfaits du travail accompli et prêts à répondre à toutes les exigences à venir

À propos des entreprises concernées

GEMA Switzerland GmbH (CH)
Gema Switzerland GmbH, dont le siège se trouve à Saint-Gall en Suisse, est leader du marché international
dans le domaine de l’application par poudrage électrostatique. L'entreprise propose dans le monde entier
des solutions innovantes, du simple revêtement manuel à l'application par poudrage entièrement automatique,
répondant ainsi aux exigences et aux besoins de clients de divers secteurs.
Depuis 2012, GEMA Suisse fait partie du groupe Graco, principal fabricant mondial de composants et de systèmes pour la manipulation de liquides.

Leuze electronic GmbH & Co. KG (D)
Plus de 50 ans d'expérience ont fait de Leuze electronic l'expert des solutions de détection innovantes et efficaces pour l'automatisation industrielle. Ses points forts se situent dans l'intralogistique et l'industrie de l'emballage, les machines-outils et l'industrie automobile, ainsi que dans l'automatisation de laboratoire. La gamme comprend des capteurs mesurants et à commutation, des systèmes d'identification, des solutions pour le traitement de l'image et la transmission des données, ainsi que des composants et des systèmes pour la sécurité au travail. Spécialisée dans la détection optique, la société Leuze electronic a été fondée en 1963 à Owen/Teck dans le sud de l'Allemagne, où elle a encore son siège aujourd'hui. Grâce à son important réseau international de distribution et de prestations, à sa compétence et à son service après-vente fiable, Leuze electronic est à la disposition de ses clients partout dans le monde. Plus de 1200 sensor people répartis sur 22 sites participent au développement, à la production, à la distribution et à la maintenance, ils sont assistés par plus de 40 partenaires de vente à travers le monde. Tous travaillent au quotidien en coopération à la promesse faite aux clients de leur offrir un Smart Sensor Business : penser simple, partager ses expériences, proposer la proximité et construire l'avenir : www.smart-sensor-business.com

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