Dites adieu aux défauts de refendage : solutions de contrôle des pertes de feuilles d'estampage à chaud basées sur la fiabilité

résumé

Dans le processus d'estampage à chaud, la qualité de découpe de la feuille est un facteur clé qui influence le taux de perte, l'efficacité de la production et la qualité du produit final. Le contrôle a posteriori traditionnel ou le réglage passif ne permettent plus de répondre à la demande de production de haute qualité à faible coût. Ce système introduit le concept de « conception fiable », analyse systématiquement les causes profondes des défauts de découpe et met en place un système de contrôle préventif et prospectif prenant en compte les quatre dimensions suivantes : équipements, matériaux, procédés et gestion. L'objectif est de minimiser fondamentalement les défauts de découpe et de parvenir à une réduction précise, contrôlable et continue des pertes de feuille.

1. Définition du problème : types et effets des défauts de refendage

Les défauts de refendage font principalement référence à divers problèmes de qualité dans le processus d'estampage à chaud de la feuille dans le processus d'enroulement, ce qui conduit directement à des produits inutilisables ou défectueux dans le processus d'estampage à chaud.

• 1.1 Types courants de défauts de refendage :

◦ Bordure bavure/dentelée : le bord de la bande en feuille n'est pas lisse en raison du manque de netteté ou du manque de précision du couteau de coupe, et il est facile de produire de l'or volant et des queues lors de l'estampage à chaud.

◦ Face d'extrémité irrégulière (motif chrysanthème) : une tension d'enroulement inégale ou des vibrations de l'équipement entraînent une face d'extrémité inégale de la bobine de feuille, ce qui affecte la stabilité du déroulement et peut très facilement provoquer la rupture de la feuille.

◦ Bandes longitudinales (lignes sombres) : Il y a de petits espaces ou des objets étrangers sur le couteau de refente, laissant des rayures ou des empreintes sur la surface de la feuille, et le motif est manquant ou anormal après l'estampage à chaud.

◦ Découpe/étirage : Une pression de coupe excessive ou une mauvaise ténacité du film de base peuvent entraîner une découpe complète de la feuille ou son implication partielle dans l'étirage.

◦ Bord serré : la tension des deux côtés est inégale lors de la découpe, ce qui entraîne un desserrage du rouleau de feuille lors du serrage, ainsi qu'une déviation et un froissement lors du déroulement.

• 1.2 Conséquences directes :

◦ Taux de perte en flèche : les pièces défectueuses doivent être éliminées, ce qui augmente directement le coût des matières premières.

◦ Efficacité de production réduite : arrêts fréquents pour faire face à des problèmes tels que la rupture et la déviation des feuilles, réduisant ainsi l'utilisation de l'équipement.

◦ Risque qualité : des défauts mineurs peuvent se répercuter sur le processus ultérieur, entraînant l'estampage à chaud par lots de produits défectueux.

2. Concept de base : conception de la fiabilité de la « post-remédiation » à la « pré-prévention »

Le cœur de la conception de la fiabilité est d’éliminer les modes de défaillance potentiels grâce à une conception et un contrôle systématiques dès les premières étapes du développement du produit ou du processus, garantissant ainsi un fonctionnement stable et fiable tout au long de son cycle de vie.

Appliqué au refendage à chaud, cela signifie que nous ne pouvons pas seulement inspecter et éliminer les produits défectueux une fois le refendage terminé, mais que nous devons également créer un système stable qui n'est « pas sujet aux défauts de refendage ».

3. Schéma de contrôle quadridimensionnel basé sur une conception fiable

Ce schéma construit un système de contrôle à partir de quatre dimensions interdépendantes pour garantir la fiabilité inhérente du processus de refendage.

Dimension 1 : Conception fiable des équipements et des outils

Il s’agit de la base physique permettant d’obtenir un refendage de haute qualité.

1. Sélection et entretien des machines de refendage de haute précision :

◦ Sélection de conception : La sélection préférentielle de machines de refendage avec des châssis à haute rigidité, des servomoteurs de précision et des systèmes de contrôle de tension en boucle fermée (à ± 0,5 %) est préférée pour réduire les vibrations et les fluctuations de tension à la source.

◦ Système de maintenance préventive : Établissez un calendrier de maintenance régulier strict, comprenant la lubrification des roulements, l'inspection des composants de la transmission et l'étalonnage du système de correction, pour garantir que l'équipement est toujours dans un état optimal.

2. Gestion de la fiabilité des systèmes de coupe :

◦ Matériau de l'outil et revêtement : choisissez un insert spécial en acier allié ou en céramique en fonction des caractéristiques de la feuille d'estampage à chaud (par exemple, film de base PET, dureté du revêtement) et appliquez un revêtement résistant à l'usure (par exemple, DLC) pour prolonger la durée de vie.

◦ Angle de coupe et meulage : normalisez l'angle du tranchant (par exemple 30°) et confiez aux fabricants professionnels le soin d'effectuer un meulage de haute précision pour garantir des bords tranchants et aucune encoche microscopique.

◦ Contrôle de la précision de serrage : Standardisez le montage de la lame à l'aide d'une clé dynamométrique, en vous assurant que le jeu et le chevauchement de la lame sont précisément réglables et stables.

Dimension 2 : Conception fiable de la manutention

L’état de la feuille d’estampage à chaud elle-même est une variable intrinsèque qui affecte la qualité de la découpe.

1. Inspection à l'entrée et normalisation du stockage :

◦ Établir des normes d'accès : proposer des exigences claires concernant la propreté de la face d'extrémité de la bobine principale du fournisseur, la rondeur du noyau et l'uniformité de la tension superficielle du film.

◦ Stockage standardisé : Contrôler la température et l'humidité de l'entrepôt (par exemple, 23±2°C, 55%±5%RH) pour éviter l'humidité ou la déformation physique de la feuille.

2. Prétraitement avant l'embarquement :

◦ Équilibre environnemental : Avant la production, le rouleau maître de feuille d'estampage à chaud est laissé dans l'atelier pendant un temps suffisant pour l'équilibrer avec la température et l'humidité de l'environnement de production afin de réduire les contraintes internes.

◦ Nettoyage de surface : utilisez un chiffon sans poussière et un pistolet à ions pour nettoyer délicatement la surface de la bobine principale afin d'éliminer les minuscules particules qui pourraient endommager la lame.

Dimension 3 : Conception de la fiabilité des paramètres du processus

Déterminez la fenêtre de processus optimale grâce à des expériences scientifiques et obtenez un contrôle précis.

1. Optimisation des paramètres DOE :

◦ Conception expérimentale : pour différents matériaux et largeurs de feuilles d'estampage à chaud, l'interaction de paramètres clés tels que la vitesse de refendage, la tension de déroulement/déroulement, la pression de la lame et le contrôle de la conicité est systématiquement étudiée au moyen de méthodes de conception expérimentale.

◦ Établir une bibliothèque de paramètres : après avoir déterminé la combinaison optimale de paramètres, standardisez-la et saisissez-la dans la base de données pour former une « recette de refendage » pour différents produits.

2. Surveillance du processus et rétroaction en boucle fermée :

◦ Surveillance en ligne : un système d'inspection visuelle CCD est installé pour surveiller la qualité du bord de refente et la propreté de la face d'extrémité en temps réel, et déclencher une alarme immédiate si des anomalies sont détectées.

◦ Contrôle de tension en temps réel : grâce à des capteurs de haute précision pour renvoyer les données de tension en temps réel, le système s'ajuste automatiquement pour garantir une tension constante.

Dimension 4 : Conception fiable du personnel et de la gestion

Assurez-vous que les mesures ci-dessus sont mises en œuvre correctement et de manière cohérente.

1. Procédures opérationnelles normalisées :

◦ Formuler des SOP : préparer des instructions détaillées sur les opérations de refendage, couvrant l'ensemble du processus depuis la cueillette, le chargement des couteaux, le réglage des paramètres, l'inspection du premier article jusqu'à l'inspection du processus, afin d'obtenir des « règles à suivre ».

2. Formation complète du personnel et certification de qualification :

◦ Formation système : non seulement formation aux compétences opérationnelles, mais aussi formation de l'opérateur pour comprendre le principe de refendage, la cause des défauts et le concept de fiabilité.

◦ Certification : les opérateurs sont évalués et certifiés pour garantir qu’ils ont la capacité d’exécuter les SOP et de gérer les exceptions de base.

3. Mécanisme d’amélioration continue :

◦ Établir une base de données de pertes : enregistrer en détail le taux de perte de refendage, le type de défaut et la cause de chaque bobine.

◦ Examen régulier : Organisez régulièrement des réunions d’analyse de la qualité pour utiliser la prise de décision basée sur les données afin d’optimiser en permanence les paramètres des processus et les processus de gestion.

4. Mise en œuvre du programme et bénéfices attendus

1. Chemin de mise en œuvre :

◦ Phase 1 (Diagnostic et planification) : Évaluer les équipements, les processus et les niveaux de gestion existants pour identifier les maillons faibles.

◦ Phase 2 (Infrastructure) : Établir un système de maintenance des équipements, un cadre SOP et une base de données de paramètres.

◦ Phase 3 (Pilote et Optimisation) : Sélectionner des gammes de produits typiques pour le pilote, vérifier l’efficacité du schéma et l’optimiser en permanence.

◦ La quatrième étape (promotion et consolidation globales) : la promouvoir dans toute l’entreprise et consolider l’expérience réussie en une norme d’entreprise.

2. Avantages attendus :

◦ Avantages économiques directs : Le taux de perte des feuilles d’estampage à chaud devrait être réduit de 30 à 50 %.

◦ Efficacité améliorée : temps d'arrêt réduits dus aux problèmes de refendage et efficacité globale améliorée de l'équipement.

◦ Amélioration de la qualité : le taux de réussite du processus d’estampage à chaud a été considérablement amélioré et le taux de réclamations des clients a diminué.

◦ Mise à niveau de la gestion : former un modèle de gestion raffiné, basé sur les données et standardisé pour améliorer les capacités professionnelles de l'équipe.

conclusion

Dites adieu aux défauts de refendage, impossibles à éliminer par l'amélioration d'un seul maillon. Le système de contrôle des pertes de film proposé dans ce projet repose sur une conception fiable et, grâce à un écosystème préventif « quatre en un » couvrant les équipements, les matériaux, les procédés et la gestion, le contrôle qualité est renforcé et l'inspection a posteriori est transférée vers la prévention en amont et le contrôle en cours de fabrication. Cela permet non seulement de réduire efficacement les pertes et les coûts, mais aussi d'améliorer significativement la stabilité du processus de production et la compétitivité des produits sur le marché, posant ainsi les bases solides du développement durable des entreprises.