En savoir plus - Fried Kunststofftechnik GmbH

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En savoir plus - Fried Kunststofftechnik GmbH

Édition spéciale

9/2009

Production de pièces moulées par injection par Fried Kunststofftechnik

Toits de cabine haute technologie

La Précision

d’un seul bloc

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profi TECHNIQUE

Dans la machine d’injection,

les deux parties du moule

sont d’abord comprimées sous

haute pression avant injection

du plastique liquide.

Récepteur GPS et

système de climatisation

font partie des éléments

intégrés dans le toit de

la cabine.

est le niveau sonore dans la

cabine d’une moissonneusebatteuse

? Les phares et la cli-

IQuel

matisation sont-ils facilement

accessibles dans le toit de la cabine ? À quel

poids le toit peut-il résister lorsqu’on doit

monter dessus ? Autant de questions qui intéressent

le futur propriétaire d’une moissonneuse-batteuse.

Mais les constructeurs

du toit d’une moissonneuse-batteuse ne

s’arrêtent pas là : comment peut-on intégrer

la climatisation, le récepteur du GPS et

d’autres composants électriques de manière

compacte et en réduisant au minimum le

temps de montage ? Pour répondre à de telles

questions, les constructeurs de Claas ont

décidé de ne pas s’appuyer sur leur seul

savoir-faire, mais de recourir à celui de soustraitants

confirmés.

Claas a ainsi fait appel en 2007 à la so-

ciété spécialisée Fried Kunststofftechnik

domiciliée à Urbach, en Allemagne, pour

fabriquer ses toits de cabine. Depuis plus

de 30 ans, cette entreprise fournit des pièces

de plastique à des sociétés de renom telles

que Bosch, Jungheinrich, Miele, Siemens

et Zeiss ainsi qu’aux grands fabricants de

matériel agricole CNH et John Deere.

Le toit de la cabine de la moissonneuse-

Production de pièces moulées par injection par Fried Kunststofftechnik:

Des toits de cabine

haute technologie

Sur une moissonneuse-batteuse, c’est surtout la technique qui se cache

sous l’habillage qui intéresse l’homme de terrain. Il n’a que difficilement

conscience du travail de précision et de la haute technologie nécessaires à

la réalisation de l’habillage, comme c’est le cas par exemple dans le toit de

cabine de la Tucano de Claas.

batteuse Tucano de Claas,

également monté sur l’ensileuse

Jaguar et le tracteur

Xerion, constituait un véritable

défi pour les ingé-

nieurs de Fried. Certes une

fabrication de haute précision

faisait partie du quotidien

de l’entreprise mais

Ralf Krüger, un des trois

dirigeants de Fried, était

conscient de la complexité

de la tâche : « Fabriquer un

produit de la taille d’un toit

de cabine, avec une épaisseur

de 6 mm maximum,

des écarts de précision

extrêmement faibles et sans

déformations indésirables, c’est de la haute

technologie à l’état pur. »

Il fallait par ailleurs utiliser le moins de pièces

possible. Car plus le nombre de pièces

moulées par injection est important, plus la

fabrication et le montage final sont coûteux.

Quelle ne fut pas alors la satisfaction des

équipes d’annoncer à la fin du processus de

développement qu’une réduction de 25 kg

du poids et 30 % de la hauteur de construction

serait possible par rapport au toit

précédent!

Le directeur Ralf Krüger devant le

moule du toit de la cabine. Un moule

de ce type pèse plus de 50 tonnes.

Pendant toute la phase du

développement, Fried et

Claas ont travaillé en étroite

collaboration afin

d’ajuster régulièrement les

exigences et les possibilités

de réalisation. « Il s’agit

d’un processus de longue

haleine », explique Ralf

Krüger. « Pour pouvoir calculer

le cycle de production,

le rythme de livraison

et le coût, la fabrication en

série ultérieure doit être

prise en considération dès

le début du développement.

»

Le toit de Claas est fabriqué sur la plus

grosse machine d’injection de l’usine de

Fried. Ce genre de machines permet de fabriquer

un nombre infini de pièces. L’élément

central est le moule (appelé « outil » par les

professionnels). À lui seul, le moule de la partie

extérieure du toit de cabine Claas pèse 56

tonnes, et plus de 100 tonnes pour l’intérieur

et l’extérieur réunis. La fabrication de ces outils

nécessite un travail de précision dont le

coût est élevé. Ils font donc l’objet d’un entretien

méticuleux, car une durée d’utilisation

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Les différentes pièces du toit sont

prémontées directement à la sortie

de la machine d’injection.

prolongée en réduit tout naturellement le

coût. La consommation d’énergie constitue

un autre facteur important de régulation du

coût. Le granulé plastique qui est stocké dans

de grands silos doit en effet être liquéfié à

très haute température.

Au total, le toit est composé de cinq

pièces séparées en matière plastique, toutes

fabriquées par Fried. Le plastique utilisé

est de l’ASA (Acrylonitrile - Styrène - Acrylester)

qui peut être teinté dans toutes les

couleurs souhaitées à l’aide d’un nuancier.

Pour le toit de Claas, la partie extérieure est

réalisée en gris très clair et l’intérieur en noir.

Mais les propriétés intrinsèques de ce plastique

sont encore plus déterminantes que la

grande palette de teintes. Il conserve sa couleur

même après plusieurs années, résiste à

la chaleur et aux UV et est indéformable.

Trois procédés de moulage par injection différents

sont utilisés pour la fabrication des

pièces du toit. La partie extérieure gris clair

dotée d’une trappe d’accès au système de

climatisation est fabriquée selon le procédé

dit de moulage par injection-compression.

Le contour définitif de la pièce est réalisé

pendant une phase de compression. Les

surfaces du toit et du couvercle sont très

lisses et aucune reprise n’est nécessaire à

l’issue de la production.

La partie intérieure noire du toit est fabriquée

selon le procédé TSG qui signifie

moulage par injection de mousse thermoplastique.

Un agent de gonflement ajouté

au granulé plastique fait gonfler le plastique

dans le moule. Ce dernier est alors totalement

rempli d’une structure en mousse présentant

des propriétés insonorisantes.

Pour finir, les trappes du compartiment du

filtre à air et le boîtier de phare sont fabriqués

selon le procédé du moulage par injection

compacte. Ce procédé est utilisé

pour les pièces à parois fines et permet de

Le formage réalisé au cours du processus de moulage par injection

facilite le montage du système de climatisation et des autres

composants à encastrer. Photographies : cliché d’atelier, Theißen (5)

réaliser des surfaces extrêmement brillantes

et structurées.

De façon schématique, le processus de

production se déroule de la manière suivante

: les deux moitiés du moule sont assemblées

dans la machine d’injection par application

d’une pression très élevée (32000

kN) garantissant une fermeture totalement

étanche du moule. Le granulé plastique est

amené à la machine, fondu, teinté et injecté

dans le moule par plusieurs orifices. Lorsque

le moule est plein, il est refroidi à l’eau. Ce

procédé ne dure que quelques minutes. Le

moule est ensuite ouvert et la pièce finie retirée.

Des inserts filetés sont vissés à la main

dans la pièce encore tiède, permettant ainsi

d’ajouter ultérieurement d’autres pièces de

montage. Les inserts filetés et la pièce se solidarisent

après refroidissement. Les deux

parties sont moulées sur la même machine.

Il y a donc toujours, par alternance, un cer-

Les toits prémontés des cabines

attendent d’être livrés dans des

chariots de transport.

SPÉCIALISTE DE LA TECHNIQUE DE MOULAGE PAR INJECTION z

La société Fried Kunststofftechnik a été

fondée en 1978 à Schorndorf, en Allemagne.

Onze ans plus tard, l’entreprise

s’établissait à Urbach, une bourgade voisine.

Cette entreprise entièrement familiale

est actuellement dirigée par Andreas et

Gerhard Fried, dirigeants associés, ainsi

que par Ralf Krüger.

Ce n’est qu’au cours des dix dernières années

que l’entreprise a connu une évolution

fulgurante. En 2000, le chiffre d’affaires

était encore de 15 millions d’euros contre

pratiquement 35 millions d’euros en 2007.

Ce développement est essentiellement dû à

la production en série pour des fabricants

réputés dans les secteurs d’activité les plus

divers, notamment la fabrication

d’instruments médicaux, de véhicules,

d’appareils électroménagers ou autres ainsi

que dans la construction de machines et

d’appareillages sanitaires. Le chiffre

d’affaires a baissé pour la première fois en

2008 lors de la crise économique et financière,

même si avec environ 33 millions

d’euros le recul était modéré et que cette

situation n’a duré qu’un an.

L’entreprise estime en effet être bien armée

contre les périodes difficiles. D‘une

part, elle détient plus de 50 % de son patrimoine

en capitaux propres, d’autre part,

les clients sont répartis dans des secteurs

d’activité très divers qui ressentent la crise

économique et financière avec plus ou

moins d’intensité.

tain nombre d’intérieurs de toit moulés par

injection suivis d’un nombre équivalent

d’extérieurs de toits. Les deux parties sont

ensuite collées de manière étanche et vissées

avant que le couvercle correspondant

ne soit posé, directement à la sortie de la

machine d’injection. Les toits prémontés

prêts à livrer sont placés dans un chariot de

transport dans lequel ils attendront la livraison.

La fabrication de pièces en plastique selon

le procédé de moulage par injection

ouvre aux constructeurs de l’industrie mécanique

des perspectives nouvelles permettant

d’optimiser le design et de dimi-

nuer les coûts de montage. « Comme dans

le secteur automobile, le plastique ASA devient

de plus en plus intéressant pour la

technique agricole », estime le codirecteur

Ralf Krüger. « Et ce n’est que le début. »

Gerd Theißen

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