L'investissement dans le contrôle de la qualité des roulements techniques contribue à une initiative en faveur de l'énergie verte

28 septembre 2021

Maciej Majchrzak, inspecteur de la qualité, inspecte la bague extérieure d'un roulement Timken.

L'usine de Dudley, au Royaume-Uni, de The Timken Company fournit les roulements techniques qu'elle fabrique à une multitude d'industries, notamment l'exploitation minière, l'alimentation et les boissons, la pâte à papier, le ciment, la marine et les eaux usées. Récemment, la demande de roulements de plus grande taille (jusqu'à 1 200 mm de diamètre) utilisés dans la construction d'éoliennes a considérablement augmenté, ce qui promet une croissance exponentielle dans les années à venir, les pays du monde entier s'efforçant d'atteindre leurs objectifs en matière d'énergie verte.

En mai 2021, pour permettre à l'entreprise d'inspecter ces roulements de plus grande taille, elle a acheté une AlteraM 15.12.10 machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) à pont céramique avec des courses d'axe de 1 500 x 1 200 x 1 000 mm, fabriquée par LK Metrology, Castle Donington. Le service de contrôle de la qualité de Timken dispose également d'une MMT Mitutoyo capable de mesurer les roulements à billes et à rouleaux dont l'alésage peut atteindre 800 mm de diamètre. Cette machine a été mise à niveau en même temps par LK avec un nouveau contrôleur et un logiciel identique pour la mesure, la programmation, l'analyse et le contrôle. CAMIO 2021 logiciel identique pour la mesure, la programmation, l'analyse et l'établissement de rapports, de sorte que les inspecteurs peuvent échanger facilement les programmes entre les deux machines.

Des dizaines de caractéristiques géométriques de haute précision doivent être vérifiées sur chaque roulement pour s'assurer que la planéité, la circularité, le battement radial et la largeur de la piste respectent les tolérances spécifiées, dont certaines sont de ± 6 µm. Ces contrôles sont effectués rapidement, de manière répétée et automatique sur les MMT de Dudley dans des cycles contrôlés par ordinateur d'environ 10 minutes.

William Hayes, ingénieur chargé de l'amélioration de la qualité à l'usine de Dudley, commente : "Nous avons choisi LK Metrology pour la mise en place de la nouvelle installation d'inspection, car c'était le seul fournisseur potentiel à nous proposer une machine neuve, bon marché, de haute précision et de capacité adéquate. L'entreprise a également pris les devants en proposant d'adapter un nouveau logiciel de contrôle à notre MMT Mitutoyo BN710, car nous avons besoin de deux machines à mesurer pour faire face à l'augmentation de notre débit de production.

"Un autre point en faveur de LK était que ses MMT sont installées dans des usines Timken dans d'autres parties du monde, y compris aux États-Unis, donc le fournisseur n'était pas une quantité inconnue. En théorie, il serait possible d'échanger des programmes à l'échelle internationale, mais dans la pratique, il est peu probable que cela se produise car la plupart de nos autres sites sont des environnements de production de masse, alors que nous sommes spécialisés dans la production de petites quantités de roulements techniques inférieurs à 10 pièces."

Un rapport de qualité typique généré automatiquement dans LK CAMIO 2021 après l'inspection d'un roulement Timken

Il poursuit en expliquant que LK a également fourni une nouvelle technologie sous la forme d'une tête rotative et inclinable motorisée PH10MQ de Renishaw et d'une sonde de balayage SP25M avec des stylets interchangeables. Ensemble, ils sont capables de prendre des mesures en des points discrets importants, comme auparavant, ou de balayer de grandes surfaces très rapidement. Par exemple, le système est capable de balayer un cercle à 1,2 m/min, en acquérant jusqu'à 1 000 points de mesure par seconde. Un autre avantage du palpeur SP25M est la possibilité de mesurer avec précision avec des longueurs de stylet allant jusqu'à 400 mm, ce qui permet d'atteindre les zones difficiles d'accès d'un composant, alors que la longueur du stylet est limitée à 100 mm avec les palpeurs traditionnels de Renishaw.

Le passage du palpage à la gâchette au balayage est entièrement programmable. Dans le cas des cycles de Timken, la répartition entre les deux modes de fonctionnement est d'environ 50/50. Ils sont effectués par le palpeur SP25M, car il y a deux capteurs intégrés dans le même boîtier, il n'est donc pas nécessaire de changer de palpeur. La richesse des données obtenues permet de fournir un rapport très précis concernant les écarts de taille, de position, de profil et de forme qui peuvent affecter les performances des roulements. L'inspection à grande vitesse permet également à la métrologie de fournir un retour d'information rapide pour ajuster les processus de production.

Dix jours après l'installation de la nouvelle MMT à Dudley et la mise à niveau simultanée de la plus petite machine, deux des six inspecteurs de Timken avaient déjà suivi une formation dispensée par les ingénieurs de LK Metrology et vérifiaient les roulements sur les deux MMT. La dernière version du logiciel CAMIO 2021 de LK a l'avantage de contribuer à accroître la productivité des inspections, à améliorer la qualité des données recueillies et à mieux connaître les composants mesurés. Les nouveaux programmes d'inspection sont préparés rapidement en détectant automatiquement les surfaces du modèle CAO qui doivent être utilisées pour mesurer une caractéristique. Des améliorations ont également été apportées au flux de programmation en étendant la fonction de sélection avancée aux points de contact et aux trajectoires de balayage sur un modèle CAO et en indiquant la sélection des caractéristiques mesurées existantes.

À propos de la société Timken

The Timken Company (NYSE : TKR) conçoit un portefeuille croissant de roulements techniques et de produits de transmission de puissance. Forte de plus d'un siècle de connaissances et d'innovation, elle améliore en permanence la fiabilité et l'efficacité des machines et des équipements pour faire avancer le monde. Timken a affiché un chiffre d'affaires de 3,5 milliards de dollars en 2020 et emploie plus de 17 000 personnes dans le monde, opérant depuis 42 pays. Timken est reconnu parmi les entreprises les plus responsables d'Amérique par Newsweek, les entreprises les plus éthiques du monde® par Ethisphere et les meilleurs employeurs d'Amérique par Forbes.

Source : Bearing News