Utilisation d’extensomètres pour une plus grande exactitude des pièces forgées

Un des plus grands fournisseurs de pièces automobiles du monde, Hirschvogel Automotive Components, située à Pinghu, en Chine, utilise l’extensomètre SLB de HBM et l’amplificateur de mesure industriel MP55DP pour surveiller les forces appliquées sur une forge pour une meilleure qualité des pièces forgées.

En fabrication, le forgeage est employé pour former le métal en appliquant des forces de compression localisées. Cette opération est effectuée sur une machine de forgeage résistante dans laquelle un mécanisme de came transfère le mouvement de rotation d'un moteur électrique dans un mouvement linéaire alternatif du marteau ou de la glissière selon.

Des forces élevées sont nécessaires pendant le forgeage de la pièce et la force appliquée à la pièce à fabriquer peut dépasser la force nominale de la machine de forgeage. La force de travail peut atteindre  un maximum de plusieurs MN : la force maximale enregistrée au monde était de 800 MN. Cela fait de la forge une activité particulièrement dangereuse à la fois pour la machine mais aussi pour le personnel travaillant à proximité.

Exigences vis-à-vis de la mesure

C’est pourquoi, il est très important que ces forces soient soigneusement contrôlées si le travail consiste à répondre à des normes constamment élevées. Il y a des avantages significatifs de pouvoir surveiller précisément la force pendant le process. Pourtant, cela a été traditionnellement difficile en raison de la nécessité d’adapté des capteurs de force appropriés aux blocs glissières ou aux colonnes de soutien alors même que le positionnement des capteurs dans ces endroits était infaisable. Un autre défi a été le coût des capteurs de force dans la plage nominale appropriée.

L'utilisation des extensomètres, en acier inoxydable, SLB700A  de HBM résout ces difficultés puisque le capteur se fixe simplement et directement sur la surface plate avec un joint de frottement et quatre boulons. Cela permet de transférer directement la contrainte de la pièce équipée sur le SLB700A. Ce capteur est donc idéal pour équiper de nombreuses machines comme les forges où les conditions d'installation rendent difficile la mise en place de capteurs de force standards.

La solution HBM

Hirschvogel Pinghu a positionné deux capteurs SLB700A sur chacune des colonnes de soutien de leur machine à forger. Ils ont réalisé un câblage en parallèle et le signal résultant est alors amplifié et conditionné dans l’amplificateur de mesure mono-voie MP55DP de HBM et l’information est ensuite au PLC de contrôle en  Profibus DP sans aucune perte d'exactitude. Le système de mesure complet est calibré avec le vérin.

Le capteur d’allongement SLB700A de HBM est prévu pour toutes les applications où des forces très élevées doivent être mesurées. Le fait de placer les deux capteurs à jauges de contrainte SLB700A sur les côtés opposés des montants permet de compenser les effets de flexion des montants. Le SLB700A est conçu avec des éléments compensateurs pour s'adapter aux différents types d’acier utilisés généralement en construction mécanique et dispose d’un bon degré de protection.

Le MP55DP est équipe d’une seule voie de mesure, il alimente les capteurs avec une fréquence porteuse de 4.8 kHz et en sortie dispose d’une interface Profibus. Chez HBM, l’appareil fait partie de la famille des produits PME, il s’associe très bien au capteur SLB700A pour  constituer une unité de surveillance autonome pour toutes les conditions rencontrées dans l’industrie. Le système en plus de l’interface Profibus un bus CAN facilitant ainsi son intégration dans les systèmes d'automation existants.

HBM fournit des solutions de mesure pour de nombreux fabricants à travers toute la Chine et fourni une solution semblable à Schuler en Chine, le leader du marché mondial de formage des métaux.

Caractéristiques spéciales de la solution HBM

  • Surveille facilement les déformations en statique et en dynamique
  • Peut être simplement boulonné sur place
  • Fait en acier inoxydable pour assurer respecter l’impact environnemental
  • Solution économique
  • L'utilisation du système d'amplification PME de HBM avec son interface Profibus facilite l'intégration dans des systèmes d'automation.

Le client

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