COLLINS AEROSPACE fait confiance à PLASMATREAT pour assurer la préparation de surface et optimiser l’adhérence des peintures des nacelles de moteur destinées aux Airbus A350
La société PLASMATREAT France est heureuse d’annoncer la mise en place de son procédé de traitement de surface Openair-Plasma® chez COLLINS AEROSPACE (anciennement Goodrich), un leader mondial dans la conception, la fabrication, l'intégration et la maintenance de systèmes et d’équipements pour l'aérospatiale et la défense.
Fournisseur mondialement reconnu, COLLINS AEROSPACE joue un rôle essentiel dans l'aviation militaire et commerciale en France ; il est un partenaire historique et privilégié d’AIRBUS depuis plus de 50 ans en fournissant notamment à l’avionneur des aérostructures, cockpits, intérieurs de cabine, systèmes mécaniques et électriques, systèmes de gestion de l’air ainsi que des solutions digitales de connectivité.
Ainsi, COLLINS AEROSPACE fabrique sur son site français de Colomiers (31770) les nacelles (support et capot) des moteurs de l’Airbus A350, deuxièmes plus gros moteurs civils, de plus de 3 mètres de diamètre et 7 mètres de longueur. Ces nacelles sont une partie importante car elles intègrent, entre autre, l'inverseur de poussée qui permet à l'avion de décélérer lors de l'atterrissage. Une fois fabriquées et assemblées, ces nacelles sont mises en peinture selon un procédé minutieux pour que le revêtement adhère parfaitement et durablement en résistant aux nombreuses contraintes (thermiques, climatiques, frottements). A raison d’une production annuelle de 120 nacelles, il s’agit d’une opération de grande importance que COLLINS AEROSPACE a souhaité moderniser et optimiser.
En effet, afin de pallier aux inconvénients du traditionnel ponçage manuel encore en application, COLLINS AEROSPACE était à la recherche d'une méthode sûre, efficace et écologique pour optimiser la préparation de surface des nacelles de l’A350 avant peinture. Ainsi, c’est auprès de PLASMATREAT que COLLINS AEROSPACE a trouvé satisfaction !
COLLINS AEROSPACE, à la recherche d’une alternative au ponçage manuel
Le ponçage manuel lors de la préparation des surfaces avant peinture reste l'une des méthodes d'application encore largement répandue sur le marché, même chez COLLINS AEROSPACE.
Sous l’impulsion de Monsieur Vincent Vignoboul, Manager Manufacturing Engineering & Innovations – Aerostructures de COLLINS AEROSPACE, une alternative à cette méthode dépassée s’est avéré un projet d’innovation prioritaire. En effet, celle-ci nécessitait un temps de main d’œuvre conséquent, mais aussi un traitement de déchets et une consommation énergétique importantes. D'autres facteurs tels que les poussières dues au ponçage du primaire d’accrochage, et les préoccupations en termes d’environnement des opérateurs (hygiène et sécurité) ont également été une source de réflexion pour changer de méthode.
Il était devenu évident que pour réduire les temps de main d’œuvre d’un process sans valeur ajoutée sensible sur le plan EHS, et pour gagner en qualité d’adhérence, le processus de ponçage manuel devait céder la place à une méthode plus efficace, robotisée et écologique. La seule question qui se posait alors était de savoir quelle solution était capable de le remplacer tout en satisfaisant aux exigences strictes de mise en peinture.
Avant de s’orienter vers le traitement de surface au plasma, COLLINS AEROSPACE a dans un premier temps envisagé d’utiliser une solution de prétraitement par micro-sablage. Cette piste a rapidement été écartée en raison de ses inconvénients, notamment au niveau de la difficulté de la mise en œuvre et de l’importante poussière générée par ce type de procédé.
Au final, pour Monsieur Vignoboul, il s’est avéré que le traitement de surface au plasma était la méthode nécessaire la plus adaptée, car ce procédé allait permettre, entre autre, une très bonne activation physico-chimique du primaire pour créer une accroche parfaite de la peinture.
COLLINS AEROSPACE évalue les méthodes, et sélectionne la technologie Openair-Plasma® de Plasmatreat !
Après avoir évalué plusieurs procédés existants sur le marché (classique, flammage, sous environnement azote, ...), COLLINS AEROSPACE s’est orienté vers Plasmatreat et sa technologie Openair-Plasma®, une méthode d’optimisation de l’adhérence obtenue par un prétraitement écologique des surfaces de matériaux avec du plasma à pression atmosphérique.
En effet, méthode simple et écologique permettant de nettoyer tout type de surface, Openair-Plasma® est un procédé d’activation par plasma permettant une préparation de surface efficace, rapide et abordable, et ce, sans en modifier les propriétés mécaniques. Le processus repose sur l'utilisation de buses à plasma atmosphérique, alimentées uniquement par de l'énergie électrique et de l’air comprimé comme gaz ionisant.
Monsieur David GUTERRES, Manufacturing Engineering Manager et Expert robotique dans le département Aérostructures de COLLINS AEROSPACE France, précise :
« Nous avons sélectionné le système Openair-Plasma® de Plasmatreat pour le traitement des nacelles de l’A350 car cette méthode était pour nous la plus appropriée pour répondre à nos besoins. A partir de là, est née une coopération afin de définir une tête de buse capable de traiter une surface la plus large possible et modifiée spécialement pour atteindre les bases de cornières à 90° ».
Une phase de test et d’essais très satisfaisante avant la robotisation du procédé avec un système automatisé en ligne !
Passer des premiers essais sur plaquettes à un processus industriel robotisé, et ce, juste à proximité de la ligne de montage finale de l’avion, est un grand pas en avant qui demande beaucoup de conviction et d’esprit d’innovation. Ceci est particulièrement prégnant dans le monde aéronautique, dans lequel la régularité et les exigences de sécurité restent prioritaires. Cela s'accompagne également de réorganisations importantes des postes en production.
Au cours d’une première phase d’essais, qui a duré deux années, COLLINS AEROSPACE a souhaité explorer pleinement les avantages et les limites les plus extrêmes du procédé Openair-Plasma®. Pour simplifier la mise en place du procédé et limiter les risques d’erreurs d’une robotisation prématurée, COLLINS AEROSPACE a, dans un premier temps, utilisé une machine manuelle de location de PLASMATREAT. Le but était de pouvoir tester librement et directement sur sa chaîne de production, le procédé de traitement de surface Openair-Plasma® sur de petites surfaces, et ce dans des conditions réelles avant même d’opter pour la modification de l’ensemble de son process. Cette étape a ainsi permis de traiter les surfaces comme des emblèmes de compagnies aériennes, en petite série.
Fort de cette expérience, et pleinement convaincu par le procédé et de sa fiabilité élevée, COLLINS AEROSPACE a décidé de robotiser le traitement de surfaces des nacelles en intégrant les buses de plasma adaptées sur une cellule robotisée en ligne de production.
D’un point de vue technique, le système de traitement de surfaces utilisé dorénavant par COLLINS AEROSPACE est monté sur un robot 6 axes et comprend 2 systèmes à double buse de plasma de type RD2005 de 100 mm de largeur développés spécialement par PLASMATREAT pour cette application. Avec une largeur totale de traitement de 200 mm et une vitesse d’avance de 10 m/min, ce système de double buse répond parfaitement aux besoins de traitements rapides d’une grande surface dans le temps de cycle requis.
COLLINS AEROSPACE et PLASMATREAT, une coopération couronnée de succès !
La solution de traitement Openair-Plasma® développée par Plasmatreat a été complètement intégrée à la production sans aucun problème, et le nouveau procédé de prétraitement a non seulement éliminé le processus de ponçage mais a également supprimé le besoin de retouche de primaire avant la mise en peinture. Le système robotisé de traitement Openair-Plasma® utilisé par COLLINS AEROSPACE permet donc aujourd’hui de traiter efficacement et durablement les 120 nacelles fabriquées par an sur le site de Colomiers.
Le système de traitement Openair-Plasma® n’avait pas pour objectif d’augmenter la production ou de réduire le temps de cycle de préparation. En revanche, COLLINS AEROSPACE a pu constater les nombreux avantages apportés par cette technologie :
- D’un point de vue qualitatif, le traitement de surface est fiable et homogène y compris dans les zones difficiles d’accès, le niveau de tension final de film de peinture est sans comparaison et il en résulte un revêtement uniforme de grande qualité sans les aléas de préparation manuelle. De plus, au-delà de l’esthétique, le traitement Openair-Plasma® apporte une sécurité dans la production qui n’a plus besoin de reprise par retouche de primaire.
- COLLINS AEROSPACE a pu réaliser des économies substantielles de par la réduction conséquente des rebuts et du temps de ponçage.
- Le système de traitement Openair-Plasma® a également permis à COLLINS AEROSPACE de garantir pleinement le respect des normes de protection et de sécurité des opérateurs, de réduire le taux d’empoussièrement, et de diminuer les émissions de CO2 lors du traitement des nacelles et donc d’améliorer son impact environnemental.
Accompagné par la force et la pertinence des propositions de Plasmatreat pour répondre aux différentes problématiques, COLLINS AEROSPACE envisage aujourd’hui de dupliquer ce procédé de traitement sur son site de Toulouse pour la ligne peinture des petits porteurs, voire de l’exporter sur ses sites allemands et américains.
www.plasmatreat.fr
