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La rupture d'un ressort de soupape, impossible à ... - Scherdel GmbH

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REPORTAGES SUR LA RECHERCHE ET LE DEVELOPPEMENT, LA PRODUCTION, LA TECHNIQUE DES MATÉRIAUX ET SUR L’APPLICATION PRATIQUE<br />

DES RESSORTS TECHNIQUES AINSI QUE SUR LE DOMAINE DES INSTALLATIONS, DES MACHINES ET DES OUTILS DU GROUPE SCHERDEL<br />

Chères lectrices, chers lecteurs,<br />

Comme vous pouvez le remarquer<br />

au vu <strong>de</strong> ce nouveau numéro <strong>de</strong><br />

SCHERDELnews, nos <strong>de</strong>vises « le<br />

progrès par la tradition » et « la croissance<br />

par l'innovation » prési<strong>de</strong>nt<br />

rigoureusement aux activités <strong>de</strong> notre<br />

entreprise. C'est ainsi que nous prétendons<br />

vivre encore et toujours notre<br />

principal objectif d'entreprise, la satisfaction<br />

du client. Une philosophie qui<br />

se traduit aussi par l'amélioration<br />

<strong>de</strong> nos prestations <strong>de</strong> service.<br />

SCHERDEL opérant dans pratiquement<br />

toutes les technologies <strong>de</strong> <strong>ressort</strong>s,<br />

nous sommes capables d'assurer<br />

un suivi <strong>de</strong> première main à nos<br />

clients dans la gran<strong>de</strong> majorité <strong>de</strong>s<br />

problématiques liées aux <strong>ressort</strong>s.<br />

Jusqu'à présent, nous avons réussi<br />

à préserver la rentabilité <strong>de</strong> notre<br />

Groupe malgré la situation bien<br />

connue liée à l'approvisionnement en<br />

matières premières. J'aimerais signaler,<br />

par ailleurs, que la réalisation <strong>de</strong><br />

nouveaux projets dans les pays « lowcost<br />

» ne constitue pas toujours la<br />

meilleure <strong>de</strong>s alternatives, car il n'est<br />

pas rare que ces pays présentent une<br />

pénurie <strong>de</strong> personnel qualifié, mettant<br />

en péril l'objectif zéro défaut dans les<br />

processus <strong>de</strong> production.<br />

En ce qui concerne nos activités globales,<br />

je peux vous informer que notre<br />

projet <strong>de</strong> joint venture en Chine dans<br />

le secteur <strong>de</strong> la « fabrication <strong>de</strong> <strong>ressort</strong>s<br />

<strong>de</strong> segment » suit son cours<br />

conformément au planning et que<br />

d'autres projets en In<strong>de</strong> et en Pologne<br />

sont prévus.<br />

Je suis sûr que les articles <strong>de</strong> ce<br />

numéro seront <strong>de</strong> votre intérêt et<br />

suis très heureux <strong>de</strong> pouvoir compter<br />

sur votre excellente collaboration.<br />

Puissions-nous générer un maximum<br />

<strong>de</strong> synergies au service <strong>de</strong> notre clientèle<br />

!<br />

Bien à vous<br />

<strong>La</strong> <strong>rupture</strong> <strong>d'un</strong> <strong>ressort</strong><br />

<strong>de</strong> <strong>soupape</strong>, <strong>impossible</strong><br />

à exclure à 100%<br />

SCHERDEL mène <strong>de</strong>s recherches intensives<br />

sur <strong>de</strong>s procédés <strong>de</strong> production optimisés<br />

D<br />

epuis l'emploi d'aciers obtenus<br />

suivant le dénommé procédé<br />

Superclean, les <strong>rupture</strong>s <strong>de</strong> <strong>ressort</strong>s <strong>de</strong><br />

<strong>soupape</strong>s en raison <strong>de</strong>s inclusions sont<br />

<strong>de</strong>venus, certes, <strong>de</strong>s cas isolés, mais<br />

elles ne peuvent être exclues totalement<br />

suivant le niveau actuel <strong>de</strong>s<br />

sciences et techniques.<br />

Signification <strong>de</strong> « Superclean » :<br />

• Désoxydation <strong>de</strong> l'acier brut liqui<strong>de</strong><br />

au silicium<br />

• Formation <strong>de</strong> types d'inclusions à<br />

faible point <strong>de</strong> fusion et bonne déformabilité<br />

dans la zone <strong>de</strong> l'eutectique<br />

du diagramme ternaire <strong>de</strong> phase<br />

CaO / Al 2 O3 / SiO 2<br />

• Observation <strong>de</strong>s nombres d'inclusions<br />

prescrits dans les plages 5-10 µm et<br />

10-15 µm et absence d'inclusions ><br />

15 µm dans les contrôles métallographiques<br />

du fil machine.<br />

<strong>La</strong> durée <strong>de</strong> vie <strong>d'un</strong> <strong>ressort</strong> <strong>de</strong> <strong>soupape</strong><br />

dépend <strong>d'un</strong>e conjugaison complexe<br />

entre sa conception, les<br />

contraintes sur le terrain, la métho<strong>de</strong><br />

<strong>de</strong> fabrication adoptée par le fabricant<br />

et la qualité <strong>de</strong>s matières employées.<br />

Et même l'emploi <strong>de</strong> l'acier « le plus<br />

propre » <strong>de</strong> la qualité la plus élevée ne<br />

préserve pas à 100% <strong>d'un</strong>e <strong>rupture</strong> en<br />

raison <strong>de</strong>s inclusions. Les tests ont démontré<br />

que même un échantillon <strong>de</strong><br />

25 grammes <strong>d'un</strong> tel acier pouvait pré-<br />

Walter Bach<br />

Associé gérant<br />

du Groupe SCHERDEL<br />

senter 14 inclusions <strong>de</strong> 20 à 50 µm.<br />

1<br />

Une métho<strong>de</strong> sûre permettant d'éviter<br />

complètement les <strong>rupture</strong>s <strong>de</strong>s <strong>ressort</strong>s<br />

ne pourrait être liée qu'à une conception<br />

entraînant un niveau <strong>de</strong> contraintes<br />

minimum – condition irréaliste dans la<br />

construction <strong>de</strong> moteurs mo<strong>de</strong>rnes.<br />

D'après le niveau actuel <strong>de</strong> la technique<br />

et au vu <strong>de</strong> la problématique posée,<br />

aucun fournisseur <strong>de</strong> <strong>ressort</strong>s ne<br />

peut accor<strong>de</strong>r une garantie ni assumer<br />

une responsabilité relative à <strong>de</strong>s <strong>rupture</strong>s<br />

<strong>de</strong> <strong>ressort</strong> liées aux inclusions<br />

dans l'acier. Naturellement, notre mission<br />

prioritaire consiste à analyser tous<br />

les facteurs d'influences susmentionnés<br />

et à développer <strong>de</strong>s métho<strong>de</strong>s apportant<br />

<strong>de</strong>s améliorations et donc davantage<br />

<strong>de</strong> sécurité au client. Cette<br />

mission est poursuivie avec beaucoup<br />

d'engagement.<br />

TECHNOLOGIE & DEVELOPPEMENT DE PRODUITS - NOUVELLES EDITION 2/2007 F


INFORMATIONS INTERNES<br />

SCHERDEL met en service une nouvelle installation<br />

<strong>de</strong> traitement <strong>de</strong> surface<br />

TECHNOLOGIE & DEVELOPPEMENT DE PRODUITS - NOUVELLES<br />

Vue <strong>de</strong> l'intérieur <strong>de</strong> la nouvelle<br />

installation TLZ-1, modèle dynamique<br />

en matière <strong>de</strong> processus.<br />

L’installation TLZ-1 apporte une dynamique élevée dans le déroulement <strong>de</strong>s processus et<br />

permet désormais le traitement optimal <strong>de</strong>s pièces sensibles et <strong>de</strong> géométrie complexe<br />

L<br />

a corrosion est la décomposition<br />

<strong>de</strong>s matières – essentiellement métalliques<br />

– par <strong>de</strong>s facteurs chimiques<br />

ou électrochimiques. Le procédé <strong>de</strong><br />

traitement <strong>de</strong> surface Delta MKS employé<br />

par la société Oberflächentechnik<br />

Marktredwitz, membre du Groupe<br />

SCHERDEL, permet d'améliorer <strong>de</strong> manière<br />

décisive la longévité <strong>de</strong>s pièces<br />

techniques. A son tour, la modification<br />

<strong>de</strong>s propriétés <strong>de</strong>s matières, comme<br />

par ex. la réduction <strong>de</strong> la résistance au<br />

frottement, la protection contre les<br />

aci<strong>de</strong>s et les bases ou encore la prévention<br />

<strong>de</strong> la corrosion par contact –<br />

apporte une plus-value élevée pour le<br />

client. Ce procédé permet aussi <strong>de</strong> répondre<br />

aux <strong>de</strong>man<strong>de</strong>s <strong>de</strong> teintes personnalisées<br />

et <strong>de</strong> traitements <strong>de</strong> comman<strong>de</strong>s<br />

<strong>de</strong> faible volume.<br />

Au prix <strong>d'un</strong> investissement très élevé,<br />

la société Oberflächentechnik Sigmund<br />

Scher<strong>de</strong>l <strong>GmbH</strong> & Co a construit elle-<br />

tels sont les grands avantages <strong>de</strong> cette<br />

nouvelle installation TLZ-1. Le remplissage<br />

<strong>de</strong>s bacs <strong>de</strong> traitement est suivi<br />

<strong>de</strong>s processus totalement automatisés<br />

d'immersion, <strong>de</strong> laquage et <strong>de</strong> centrifugation<br />

dans une enceinte confinée excluant<br />

tout déversement <strong>de</strong> solvant.<br />

Une circulation d'air intelligente assure<br />

le préchauffage, le chauffage et le re-<br />

man<strong>de</strong> du client et le cahier <strong>de</strong>s<br />

charges technique, OFTM met en<br />

œuvre les processus <strong>de</strong> traitement <strong>de</strong><br />

surface suivants :<br />

DELTA-PROTEKT KL 100<br />

Revêtement <strong>de</strong> base anorganique formant<br />

une micro-couche <strong>de</strong> paillettes <strong>de</strong><br />

zinc et d'aluminium. <strong>La</strong> pièce reçoit un<br />

revêtement argent métallisé brillant offrant<br />

une très haute résistance anticorrosion<br />

et thermique (180°). Le principe<br />

est basé sur plusieurs mécanismes <strong>de</strong><br />

protection : protection cathodique – effet<br />

<strong>de</strong> barrière produit par les paillettes<br />

<strong>de</strong> zinc et d'aluminium – réaction entre<br />

le liant et le substrat – cémentation du<br />

film Delta-Protekt KL 100 sous l'action<br />

<strong>de</strong> la corrosion.<br />

DELTA-TONE 9000<br />

Basecoat majoritairement anorganique.<br />

Très similaire au Delta-Protekt<br />

KL 100, ce produit s'en différencie au<br />

niveau du liant et <strong>de</strong> la résistance thermique.<br />

DELTA-SEAL ET DELTA-SEAL GZ<br />

Améliore les propriétés <strong>de</strong>s matières<br />

et permet <strong>de</strong> choisir <strong>de</strong>s teintes. A une<br />

action isolante et protège <strong>de</strong> la corrosion<br />

par contact. Le revêtement obtenu<br />

résiste aux aci<strong>de</strong>s et aux bases et est<br />

autorisé pour le secteur alimentaire. Il<br />

offre aussi une résistance au frottement<br />

très faible.<br />

Pièces traitées avec le procédé Delta-MKS<br />

TECHNOLOGIE & DEVELOPPEMENT DE PRODUITS - NOUVELLES<br />

<strong>La</strong> nouvelle unité d'extraction, conforme aux exigences écologiques<br />

2<br />

même et mis en place avec le soutien<br />

<strong>de</strong>s sociétés AFEMA et ZARIAN, filiales<br />

<strong>de</strong> SCHERDEL, une installation <strong>de</strong> traitement<br />

<strong>de</strong> surface ultramo<strong>de</strong>rne. Répondant<br />

aux plus hautes exigences environnementales,<br />

elle est dotée <strong>d'un</strong><br />

système d'extraction à tous les niveaux<br />

<strong>de</strong> production.<br />

Qualité maximale <strong>de</strong>s procédés <strong>de</strong> revêtement,<br />

associée à une flexibilité<br />

maximale et à une dynamique élevée<br />

dans le déroulement <strong>de</strong>s processus :<br />

froidissement.<br />

A ce jour, les installations <strong>de</strong> traitement<br />

<strong>de</strong> ce type ne pouvaient traiter<br />

que <strong>de</strong>s pièces en vrac. Les <strong>ressort</strong>s<br />

s'accrochant les uns aux autres, les<br />

pièces sensibles et facilement déformables<br />

présentant une géométrie superficielle<br />

complexe ou encore les<br />

pièces lour<strong>de</strong>s, posaient problème. Aujourd'hui,<br />

avec la nouvelle installation<br />

TLZ-1, ces problèmes appartiennent<br />

définitivement au passé. Suivant la <strong>de</strong><br />

Pour toute information<br />

complémentaire, veuillez<br />

contacter :<br />

Oberflächentechnik<br />

Sigmund Scher<strong>de</strong>l<br />

<strong>GmbH</strong> & Co.<br />

c/o Monsieur Schörner<br />

Meußelsdorfer Str. 27<br />

D-95615 Marktredwitz<br />

Tél. 09231/603800<br />

Fax 09231/603802<br />

www.oftm.<strong>de</strong><br />

info@oftm.<strong>de</strong><br />

3


INFORMATIONS INTERNES<br />

AFEMA, équipé <strong>d'un</strong> nouveau<br />

système CAO-FAO<br />

TECHNOLOGIE & DEVELOPPEMENT DE PRODUITS - NOUVELLES<br />

Vue <strong>de</strong> AFEMA - Automatismes et<br />

Comman<strong>de</strong>s numériques<br />

Optimisation <strong>de</strong> la fabrication <strong>de</strong>s machines<br />

spéciales par la mise en réseau <strong>de</strong>s processus<br />

<strong>de</strong> conception et <strong>de</strong> production<br />

P<br />

our pouvoir fabriquer <strong>de</strong>s machines<br />

high-tech spéciales plus<br />

efficacement, la société AFEMA a mis<br />

en service une nouvelle technologie<br />

informatique d'optimisation <strong>de</strong>s processus.<br />

Un total <strong>de</strong> quatre postes <strong>de</strong> travail<br />

3D reliés à un serveur commun permettent<br />

l'accès en réseau aux données <strong>de</strong><br />

conception, plans <strong>de</strong>s pièces, nomenclatures,<br />

instructions <strong>de</strong> service, fiches<br />

techniques ou offres. Pour optimiser<br />

l'interface entre la conception 3D et la<br />

comman<strong>de</strong> <strong>de</strong>s centres d'usinage, l'unité<br />

a acquis le logiciel FAO « EdgeCam<br />

Solid Machinist » rendant quasiment<br />

superflues les opérations manuelles <strong>de</strong><br />

programmation <strong>de</strong>s machines. Il permet<br />

<strong>de</strong> réduire considérablement les cycles<br />

<strong>de</strong> programmation <strong>de</strong>s tours et fraiseuses<br />

ou centres <strong>de</strong> tournage-fraisage<br />

ultramo<strong>de</strong>rnes. Les données <strong>de</strong> tous<br />

les fabricants lea<strong>de</strong>rs <strong>de</strong> logiciels CAO<br />

sont prises en charge et traitées directement.<br />

Dans le dénommé « EdgeCAM<br />

Postprocessor Assistant » toutes les<br />

comman<strong>de</strong>s habituelles sont déjà implémentées<br />

comme modèles. Outre<br />

l'important gain <strong>de</strong> temps dans la programmation<br />

<strong>de</strong>s machines, cette solution<br />

exclut désormais les sources d'erreurs<br />

liées à la saisie manuelle <strong>de</strong>s<br />

données, ainsi que la recherche ultérieure<br />

fastidieuse <strong>de</strong>s erreurs <strong>de</strong> programmation.<br />

Elle offre en plus <strong>de</strong>s nouvelles<br />

possibilités au niveau <strong>de</strong>s processus,<br />

permettant par exemple, grâce<br />

au logiciel intégré « EdgeCam Simulator<br />

» d'obtenir une représentation fidèle<br />

à la réalité <strong>de</strong> la surface <strong>d'un</strong>e pièce figurant<br />

l'enlèvement <strong>de</strong> matière pendant<br />

l'usinage.<br />

4<br />

En installant son nouveau système<br />

CAO-FAO, AFEMA a veillé à ce que le<br />

matériel et les logiciels acquis soient<br />

idéalement adaptés aux processus <strong>de</strong><br />

travail internes. Outre le gain obtenu au<br />

niveau <strong>de</strong> la création <strong>de</strong> valeur au profit<br />

du client, cette solution ouvre <strong>de</strong> nouvelles<br />

perspectives au niveau d'autres<br />

développements techniques et leur intégration.


INFORMATIONS INTERNES<br />

Le découpage fin, facteur <strong>de</strong><br />

compétences supplémentaires<br />

GL-Spezial Platinen <strong>GmbH</strong>, Chemnitz,<br />

fabrique <strong>de</strong>s pièces <strong>de</strong> précision résistant<br />

à <strong>de</strong> fortes contraintes<br />

S<br />

CHERDEL a acquis une nouvelle<br />

compétence dans le secteur <strong>de</strong><br />

l'Emboutissage et Pliage en reprenant<br />

la société GL-Spezial Platinen <strong>GmbH</strong>,<br />

domiciliée à Chemnitz. Aujourd'hui bien<br />

intégrée au groupe, cette entreprise<br />

fondée en 1921 avait d'abord bâti sa<br />

renommée en tant que fournisseur lea<strong>de</strong>r<br />

d'éléments <strong>de</strong> guidage d'aiguilles<br />

pour les machines textiles. Depuis pratiquement<br />

quatre décennies, l'unité <strong>de</strong><br />

Chemnitz possè<strong>de</strong> une expérience<br />

dans le domaine du découpage fin et,<br />

forts <strong>de</strong> leur savoir-faire technique spécialisé,<br />

ses collaborateurs motivés garantissent<br />

la fabrication <strong>d'un</strong> produit <strong>de</strong><br />

haute qualité. Ses clients <strong>de</strong>s secteurs<br />

<strong>de</strong> l'industrie automobile, <strong>de</strong> l'électroménager<br />

et <strong>de</strong>s loisirs, <strong>de</strong> l'industrie<br />

électrique et électronique ou <strong>de</strong> la technique<br />

médicale, misent sur <strong>de</strong>s solutions<br />

optimisées en termes <strong>de</strong> coûts<br />

dans le développement et la fabrication<br />

<strong>de</strong> pièces métalliques <strong>de</strong> précision<br />

prêtes à monter. Dans le secteur automobile,<br />

l'entreprise produit notamment<br />

<strong>de</strong>s composants pour les systèmes <strong>de</strong><br />

verrouillage, freinage, échappement,<br />

boîte <strong>de</strong> vitesses ou systèmes <strong>de</strong> déplacement<br />

et <strong>de</strong> sécurité.<br />

Les pièces obtenues par découpage<br />

fin sont produites en une seule opération<br />

sur <strong>de</strong>s presses à trois paramètres<br />

<strong>de</strong> forces. Le processus utilisé présente<br />

<strong>de</strong> nombreux avantages: réalisation<br />

<strong>de</strong> tranches parfaitement lisses, respect<br />

<strong>de</strong> tolérances extrêmement serrées,<br />

précision angulaire élevée et planéité<br />

optimale <strong>de</strong>s pièces. Il permet<br />

d'obtenir <strong>de</strong>s surfaces fonctionnelles finies.<br />

Si le client le souhaite, les pièces<br />

peuvent recevoir un traitement thermique,<br />

un traitement <strong>de</strong> surface et un<br />

revêtement. Grâce aux ateliers prototypes<br />

et construction d'outillages internes,<br />

les processus sont tendus du<br />

développement à la production en série.<br />

Les processus <strong>de</strong> formage à froid<br />

sont d'ailleurs déjà intégrés à l'outil.<br />

Le parc machines <strong>de</strong> GL-Spezial Platinen<br />

<strong>GmbH</strong> compte <strong>de</strong>s presses <strong>de</strong> 80<br />

à 880 tonnes et traite <strong>de</strong>s matières allant<br />

jusqu'à 12 millimètres d'épaisseur<br />

avec une largeur <strong>de</strong> feuillard atteignant<br />

450 mm. Suivant le profil d'exigences,<br />

les matières <strong>de</strong> base utilisées sont<br />

l'acier, le cuivre, l'aluminium et les alliages<br />

les plus divers. SCHERDEL prévoit<br />

d'investir dans <strong>de</strong> nouvelles machines<br />

pour renforcer le secteur <strong>de</strong> découpage<br />

fin.<br />

Unité <strong>de</strong> fabrication composée<br />

d'outils à suivre composés<br />

Les pièces obtenues avec le découpage<br />

fin sont <strong>de</strong>s produits <strong>de</strong><br />

précision résistant aux plus fortes<br />

contraintes.<br />

TECHNOLOGIE & DEVELOPPEMENT DE PRODUITS - NOUVELLES<br />

Emboutissage<br />

Découpage fin<br />

F S<br />

F R<br />

F R<br />

F S = force <strong>de</strong> coupe<br />

F R = force anneau<br />

<strong>de</strong> retenue<br />

F G = contre-force<br />

F S<br />

F G<br />

F S<br />

Le schéma illustre les différences<br />

entre l'emboutissage et le découpage<br />

fin<br />

5


RECHERCHE<br />

Nouvelles matières pour les co mposants <strong>de</strong> <strong>ressort</strong>s soumis<br />

à <strong>de</strong>s contraintes dynamiques dans la distribution <strong>soupape</strong>s<br />

Portrait <strong>de</strong> collaborateur<br />

Cette rubrique vous présente <strong>de</strong>s<br />

collègues susceptibles <strong>de</strong> vous intéresser<br />

en tant qu’interlocuteurs.<br />

Les nouveaux concepts <strong>de</strong> moteurs exigent <strong>de</strong>s re ssorts <strong>de</strong> plus en plus résistants et performants –<br />

Le choix <strong>de</strong> la matière, facteur décisif – Présentati on à la conférence VDI (partie 2)<br />

TECHNOLOGIE & DEVELOPPEMENT DE PRODUITS - NOUVELLES<br />

6<br />

Fig. 4 : surface grenaillée<br />

Fig. 5a : essai d’endurance<br />

<strong>de</strong> <strong>ressort</strong>s<br />

L<br />

a qualité <strong>de</strong>s aciers et la capacité<br />

<strong>de</strong>s tréfileurs varient <strong>d'un</strong> fournisseur<br />

à l'autre. <strong>La</strong> <strong>de</strong>man<strong>de</strong> mondiale en<br />

différentes qualités <strong>de</strong> fils d'acier pour<br />

<strong>ressort</strong> <strong>de</strong> <strong>soupape</strong>s peut être fondue<br />

par une aciérie moyenne en moins <strong>de</strong><br />

<strong>de</strong>ux semaines. Cela donne une idée<br />

<strong>de</strong> la haute spécialisation et <strong>de</strong>s hautes<br />

exigences technologiques du marché<br />

<strong>de</strong> l'acier, activité exigeant une coopération<br />

très étroite entre le fabricant <strong>de</strong><br />

<strong>ressort</strong>s et les fournisseurs matières.<br />

En particulier, les efforts <strong>de</strong> développement<br />

<strong>de</strong> nouvelles matières déployés<br />

par notre entreprise et l'optimisation<br />

continue <strong>de</strong>s processus <strong>de</strong> tréfilage en<br />

aval, sont <strong>de</strong>s opérations <strong>de</strong> longue haleine<br />

basées sur la coopération durable<br />

et le partenariat entre les fournisseurs<br />

<strong>de</strong> matières et le fabricant <strong>de</strong> <strong>ressort</strong>.<br />

Le savoir-faire technologique <strong>de</strong> pointe<br />

et la compétence approfondie requis<br />

dans la conception <strong>de</strong> nouvelles matières<br />

et leur processus <strong>de</strong> transformation,<br />

ne peuvent être réalisés en toute<br />

compétence que par quelques rares fabricants<br />

<strong>de</strong> <strong>ressort</strong>s dans le mon<strong>de</strong>. Ce<br />

processus exige, outre un bagage d'expérience<br />

technique et un niveau <strong>de</strong><br />

connaissance soli<strong>de</strong>s du personnel,<br />

une bonne base financière. Il convient<br />

<strong>de</strong> remarquer ici que SCHERDEL fait<br />

partie <strong>de</strong> l'élite mondiale dans le développement<br />

et a été à l'origine <strong>de</strong> nombreuses<br />

impulsions et innovations au<br />

cours <strong>de</strong>s années et décennies précé<strong>de</strong>ntes<br />

qui lui permettent <strong>de</strong> répondre<br />

aux exigences <strong>de</strong> qualité actuelles posées<br />

au fil pour <strong>ressort</strong>s <strong>de</strong> <strong>soupape</strong>s.<br />

Pour être complet, nous ne manquerons<br />

pas <strong>de</strong> signaler que l'union mondiale<br />

<strong>de</strong>s fabricants <strong>de</strong> fils pour <strong>ressort</strong>s<br />

<strong>de</strong> <strong>soupape</strong>s (IVSWMA – International<br />

Valve Spring Wire Manufacturers Association)<br />

a à nouveau rappelé que les inclusions<br />

liées à la fabrication <strong>de</strong> l'acier<br />

sont inévitables. Des courriers correspondants<br />

ont été envoyés à nos clients.<br />

Cela signifie qu'en dépit <strong>de</strong>s grands efforts<br />

et améliorations constantes réalisés<br />

dans les processus <strong>de</strong> fabrication<br />

<strong>de</strong> l'acier et les technologies <strong>de</strong> traitement<br />

situées en aval, il est aujourd'hui<br />

<strong>impossible</strong> <strong>de</strong> garantir une matière totalement<br />

exempte d'inclusions. Le développement<br />

<strong>de</strong>s procédés parallèlement<br />

au développement <strong>de</strong>s matières permet<br />

<strong>de</strong> compenser en gran<strong>de</strong> mesure ces<br />

« défauts propres à la matière ».<br />

Conception<br />

<strong>La</strong> conception <strong>de</strong>s <strong>ressort</strong>s <strong>de</strong> <strong>soupape</strong>s<br />

est avant tout définie par le<br />

contour <strong>de</strong>s cames, qui détermine l'entraînement<br />

du <strong>ressort</strong> <strong>de</strong> <strong>soupape</strong>, et<br />

par les masses déplacées et, enfin, par<br />

l'encombrement et la dynamique générale<br />

<strong>de</strong> la distribution. Grâce à <strong>de</strong>s outils<br />

ultramo<strong>de</strong>rnes (métho<strong>de</strong> <strong>de</strong>s éléments<br />

finis – FEM, simulation multicorps<br />

– MKS) et à <strong>de</strong>s programmes <strong>de</strong><br />

calcul développés en interne, en combinaison<br />

avec <strong>de</strong>s bancs <strong>de</strong> mesures et<br />

d'essais performants il est possible<br />

d'obtenir un dimensionnement dynamique<br />

optimisé <strong>de</strong>s <strong>ressort</strong>s <strong>de</strong> <strong>soupape</strong>s<br />

pour l'encombrement prévu.<br />

Comme indiqué plus haut, la construction<br />

légère, la réduction <strong>de</strong>s masses et<br />

donc la réduction <strong>de</strong> la résistance due<br />

au frottement dans la distribution sont<br />

<strong>de</strong>s priorités. Le <strong>ressort</strong> <strong>de</strong> <strong>soupape</strong> n'y<br />

est qu'un <strong>de</strong>s nombreux éléments définissant<br />

cette dynamique. Il faut néanmoins<br />

savoir qu'il est une <strong>de</strong>s pièces<br />

les plus sensibles qui pose d'emblée un<br />

problème <strong>de</strong> dynamique au constructeur.<br />

Il travaille quasiment comme un<br />

capteur dynamique <strong>de</strong> la distribution. Il<br />

reflète tous les événements dynamiques<br />

sous la forme <strong>de</strong> contraintes<br />

dynamiques excessives sur la plage <strong>de</strong><br />

fréquences caractéristique. Le dimensionnement<br />

<strong>de</strong>s <strong>ressort</strong>s <strong>de</strong> <strong>soupape</strong> et<br />

les outils utilisés dans ce domaine ont<br />

déjà été abordés dans <strong>de</strong>s éditions précé<strong>de</strong>ntes<br />

<strong>de</strong> SCHERDELnews. Aujourd'hui,<br />

ces outils <strong>de</strong> calcul permettent <strong>de</strong><br />

rapprocher encore plus la simulation et<br />

la mesure pour déterminer avec précision<br />

le comportement dynamique <strong>de</strong>s<br />

<strong>ressort</strong>s <strong>de</strong> <strong>soupape</strong>s et éléments <strong>de</strong><br />

<strong>ressort</strong>s dans la distribution. Rapprochement<br />

qui se reflète non seulement<br />

dans la construction <strong>de</strong>s <strong>ressort</strong>s, mais<br />

aussi et surtout dans le choix optimisé<br />

<strong>de</strong>s matières et <strong>de</strong>s formes <strong>de</strong> fils.<br />

Combinés par exemple avec une<br />

conception « beehive », les profils MultiArc<br />

permettent aujourd'hui <strong>de</strong> dimensionner<br />

<strong>de</strong>s <strong>ressort</strong>s <strong>de</strong> <strong>soupape</strong>s dotés<br />

d'excellentes propriétés dynamiques<br />

pour <strong>de</strong>s distributions hautement<br />

dynamiques dans un encombrement<br />

nettement plus réduit et <strong>de</strong>s tolérances<br />

<strong>de</strong> fabrication minimales.<br />

Procédés et processus<br />

<strong>La</strong> transformation <strong>de</strong> matières pour<br />

<strong>ressort</strong>s plus résistantes exige naturellement<br />

aussi une adaptation <strong>de</strong> l'infrastructure<br />

<strong>de</strong> production existante. Outre<br />

l'ajustement <strong>de</strong>s différents outils d'enroulement<br />

<strong>de</strong>s <strong>ressort</strong>s, on citera aussi<br />

le choix <strong>de</strong>s paramètres <strong>de</strong> traitement<br />

thermique adéquats, mais aussi par<br />

exemple celui <strong>de</strong>s paramètres <strong>de</strong> grenaillage.<br />

<strong>La</strong> dureté accrue <strong>de</strong>s qualités<br />

matières plus résistantes et, avant tout,<br />

<strong>de</strong>s surfaces nitrurées, exige d'emblée<br />

une grenaille adaptée, autrement dit<br />

dont la dureté et la forme sont adaptées<br />

pour induire les tensions résiduelles<br />

attendues dans la couche marginale<br />

sans pour autant détériorer la<br />

surface.<br />

Pour grenailler la pièce, il faut aussi<br />

procé<strong>de</strong>r à <strong>de</strong>s modifications spécifiques<br />

<strong>de</strong> l'installation et en partie opter<br />

pour l’emploi d'autres matières au niveau<br />

<strong>de</strong>s composants <strong>de</strong> l'installation<br />

<strong>de</strong> grenaillage pour pouvoir garantir<br />

une résistance à la déformation suffisante.<br />

On peut donc constater que la seule<br />

existence <strong>d'un</strong>e nouvelle matière<br />

n'aboutit pas en soi à une pièce plus<br />

performante, mais qu'il faut d'abord<br />

combiner cette <strong>de</strong>rnière à un processus<br />

intégral modifié et à <strong>de</strong>s installations<br />

adaptées pour exploiter toute la performance<br />

<strong>de</strong> la matière dans la pièce et<br />

pouvoir utiliser cette <strong>de</strong>rnière. <strong>La</strong> majorité<br />

<strong>de</strong>s processus et installations<br />

correspondantes est développée et<br />

conçue en propre régie par SCHER-<br />

DEL, ce qui explique en majeure partie<br />

son lea<strong>de</strong>rship technologique et permet<br />

au client d'employer les nouvelles matières<br />

disponibles en temps réel.<br />

Dans ce domaine, il convient <strong>de</strong> souligner<br />

que nous mettons en œuvre aujourd'hui<br />

une procédure d'approbation<br />

<strong>de</strong>s nouvelles matières et nouveaux<br />

processus. De manière générale, cette<br />

procédure est menée individuellement<br />

avec chaque OEM et entraîne d'importants<br />

investissements et longues pério<strong>de</strong>s<br />

d'essai aussi bien chez les fournisseurs<br />

que chez les constructeurs automobiles.<br />

Les fournisseurs <strong>de</strong> fil et <strong>de</strong><br />

<strong>ressort</strong>s <strong>de</strong> <strong>soupape</strong>s effectuent par<br />

exemple un essai <strong>de</strong> torsion-flexion<br />

(100 millions <strong>de</strong> cycles) <strong>de</strong>s fils pour<br />

analyser la qualité et la pureté <strong>de</strong> la<br />

surface, <strong>de</strong>s essais <strong>de</strong> fatigue <strong>de</strong>s <strong>ressort</strong>s<br />

(aussi sous l'effet <strong>de</strong> la chaleur)<br />

et <strong>de</strong>s essais complets <strong>de</strong>s moteurs<br />

chez le fabricant <strong>de</strong>s moteurs.<br />

Le traitement <strong>de</strong> surface <strong>de</strong>s <strong>ressort</strong>s<br />

Fig. 5b : essai <strong>de</strong> torsion-flexion <strong>de</strong> fils<br />

offre une possibilité supplémentaire<br />

d'augmenter la durabilité sous <strong>de</strong> plus<br />

fortes contraintes. On citera ici le<br />

procédé <strong>de</strong> nitruration, réalisé par<br />

SCHERDEL en interne. Dans ce domaine<br />

également, les installations et<br />

processus spécifiques doivent être<br />

adaptés aux nouvelles matières et le<br />

développement <strong>de</strong>s processus réalisé<br />

intégralement en interne permet d'assurer<br />

une base technologique qui, combinée<br />

à ces processus maîtrisés, autorise<br />

le traitement soigneux et conforme aux<br />

exigences <strong>de</strong> qualité <strong>de</strong>s pièces sans<br />

transport supplémentaire vers <strong>de</strong>s fournisseurs<br />

externes.<br />

Thomas Regnet,<br />

Gérant <strong>de</strong> la société<br />

Innotec <strong>GmbH</strong><br />

Depuis le 1er juillet <strong>de</strong>rnier,<br />

Thomas Regnet, diplômé en gestion<br />

d'entreprise (FH), dirige la société<br />

Innotec <strong>GmbH</strong>, filiale <strong>de</strong><br />

SCHERDEL dédiée à la recherche,<br />

au développement et à<br />

l'innovation, implantée à Poppenreuth,<br />

près <strong>de</strong> Marktredwitz.<br />

Thomas Regnet est né en 1963<br />

à Bernstein, près <strong>de</strong> Wunsie<strong>de</strong>l. Il<br />

suit sa scolarité au lycée <strong>de</strong> Wunsie<strong>de</strong>l<br />

avant d'y obtenir le baccalauréat<br />

en 1984. Après son service<br />

militaire, il réalise une formation<br />

d'agent technico-commercial<br />

<strong>de</strong> 1986 à 1988. Dans les années<br />

suivantes, Thomas Regnet entame<br />

<strong>de</strong>s étu<strong>de</strong>s d'ingénieur en économie<br />

et <strong>de</strong> gestion d'entreprise<br />

axée sur le marketing.<br />

Pendant cette pério<strong>de</strong>, il accumule<br />

une expérience professionnelle<br />

à travers divers stages réalisés<br />

dans une entreprise <strong>de</strong> Haute-<br />

Franconie opérant sur le plan international<br />

et chez SCHERDEL.<br />

Avec son diplôme <strong>de</strong> gestion d'entreprise<br />

en poche, <strong>de</strong> 1993 à 1999<br />

il travaille au service commercial<br />

et marketing <strong>de</strong> SCHERDEL.<br />

Entre 1999 et 2001, Thomas<br />

Regnet travaille comme responsable<br />

commercial et marketing<br />

chez un équipementier automobile<br />

dans le secteur <strong>de</strong>s plastiques.<br />

Dans les six années suivantes, il<br />

prend la direction du service commercial<br />

et marketing <strong>d'un</strong> fournisseur<br />

automobile du marché allemand<br />

et <strong>de</strong>vient ensuite Director<br />

Sales & Marketing du secteur<br />

d'activités Seat Comfort pour l'ensemble<br />

du marché européen et<br />

assume la responsabilité <strong>d'un</strong><br />

chiffre d'affaires se situant dans le<br />

domaine <strong>de</strong>s centaines millions<br />

d'EURO.<br />

7<br />

TECHNOLOGIE & DEVELOPPEMENT DE PRODUITS - NOUVELLES


<strong>La</strong> compétence<br />

autour <strong>de</strong> l'automobile<br />

Le Groupe SCHERDEL élabore <strong>de</strong>s solutions axées sur le client dans les secteurs d'activités suivants :<br />

Ressorts techniques, composants pour équipements automobiles, emboutissage et pliage, techniques <strong>de</strong> connexion,<br />

techniques d'assemblage, machines et équipements, automatismes et comman<strong>de</strong>s numériques, outillages et dispositifs,<br />

traitement <strong>de</strong> surface et recherche & développement. Voici les principaux produits fabriqués dans le secteur automobile :<br />

TECHNOLOGIE & DEVELOPPEMENT DE PRODUITS - NOUVELLES<br />

Moteur<br />

Système d'injection<br />

Ressorts <strong>de</strong> compression<br />

Pièces découpées pour injecteurs piézo-électriques<br />

Distribution <strong>soupape</strong>s variable<br />

Ressorts <strong>de</strong> torsion<br />

Ressorts <strong>de</strong> compression<br />

Pièces découpées et pliées<br />

Ressorts spirales<br />

Ressorts double corps<br />

Sous-ensembles<br />

Pièces obtenues par découpage fin<br />

Ten<strong>de</strong>urs <strong>de</strong> courroies<br />

Ressorts <strong>de</strong> torsion<br />

Ressorts <strong>de</strong> compression<br />

Barres <strong>de</strong> torsion<br />

Ressorts spirales<br />

Moteur <strong>de</strong> base<br />

Ressorts <strong>de</strong> segments<br />

Ressorts <strong>de</strong> <strong>soupape</strong>s<br />

Ressorts <strong>de</strong> rattrapage <strong>de</strong> jeu <strong>de</strong> <strong>soupape</strong>s /<br />

Tiges-poussoirs<br />

Ressorts absorbeurs <strong>de</strong> vibrations<br />

Pièces obtenues par découpage fin<br />

Bagues <strong>de</strong> sécurité<br />

Allumage<br />

Douilles magnétiques<br />

Ressorts <strong>de</strong> contact<br />

Tubes/douilles enroulés<br />

Tôles <strong>de</strong> protection pour bougies d’allumage<br />

Blindage CEM<br />

Flexibles et manchons<br />

Colliers <strong>de</strong> serrage<br />

Boîte <strong>de</strong> vitesses / embrayage<br />

Ressorts <strong>de</strong> compression<br />

Ressorts <strong>de</strong> torsion<br />

Sous-ensembles <strong>ressort</strong>s<br />

Ron<strong>de</strong>lles élastiques<br />

Pièces découpées et pliées<br />

Pièces obtenues par découpage fin<br />

Ensembles<br />

Ressorts <strong>de</strong> compression double<br />

volant amortisseur<br />

Habitacle<br />

Accoudoir central<br />

Structures métalliques avec ou sans mécanisme<br />

à clips<br />

Sécurité <strong>de</strong>s occupants<br />

Ressorts <strong>de</strong> réglage en hauteur <strong>de</strong> la ceinture<br />

Serrure <strong>de</strong> ceinture<br />

Pièces découpées et pliées d'airbag<br />

Sièges<br />

Structures métalliques <strong>de</strong> nappes <strong>de</strong> sièges<br />

Structures métalliques d'accoudoirs<br />

Châssis sport<br />

Capitonnages latéraux / fils pour capitonnages<br />

Paniers fil pour dossiers<br />

Paniers fil pour assises<br />

Ressorts pour réglages lombaires<br />

Eléments d'appui et <strong>de</strong> fixation<br />

Connexions Isofix<br />

Connexions sièges / guidages sièges<br />

Supports panneaux<br />

Etriers d'appuie-tête<br />

Supports d'extincteurs<br />

Comman<strong>de</strong>s<br />

Sous-ensembles (par ex. réglage en<br />

hauteur <strong>de</strong> siège, pédales)<br />

Ressorts spirales<br />

Ron<strong>de</strong>lles élastiques<br />

Ressorts barres <strong>de</strong> torsion<br />

Carrosserie, freins et châssis<br />

Actuateurs <strong>de</strong> système <strong>de</strong> freinage<br />

Ressorts booster<br />

Sous-ensembles <strong>ressort</strong>s<br />

Unités <strong>de</strong> comman<strong>de</strong><br />

Système <strong>de</strong> freinage Foundation<br />

Ressorts <strong>de</strong> maintien <strong>de</strong> plaquettes<br />

Ressorts <strong>de</strong> maintien <strong>de</strong> boîtier<br />

Pièces d'écartement<br />

Ressorts <strong>de</strong> traction / compression <strong>de</strong><br />

frein à tambour<br />

Pièces obtenues par découpage fin <strong>de</strong><br />

frein à tambour<br />

Anneaux compteurs ABS<br />

Affichage <strong>de</strong> l'usure mécanique<br />

Fixations <strong>de</strong> câble<br />

Châssis<br />

Douilles enroulées pour l’amortissement<br />

du châssis<br />

Ron<strong>de</strong>lles élastiques / pièces obtenues<br />

par découpage fin pour amortisseurs<br />

Ressorts <strong>de</strong> butée amortissante<br />

Ressorts d'assistance <strong>de</strong> réglage en<br />

hauteur <strong>de</strong> la direction<br />

Carrosserie<br />

Support <strong>de</strong> roue <strong>de</strong> secours<br />

Ressorts <strong>de</strong> compression / traction / torsion<br />

pour systèmes <strong>de</strong> serrures<br />

Systèmes <strong>de</strong> protection <strong>de</strong>s piétons actifs<br />

et passifs<br />

Platines d'assemblage<br />

Revêtement d'éléments <strong>de</strong> structures<br />

Systèmes d'ouverture<br />

Amortisseurs <strong>ressort</strong>s pour hayons / coffres<br />

Ressorts <strong>de</strong> traction pour hayons / coffres<br />

Charnières<br />

Crochets<br />

8<br />

SCHERDEL <strong>GmbH</strong>, Postfach 4 40, D-95604 Marktredwitz, téléphone: +49 9231603-0, télécopie: +49 9231603-462

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