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Comment inspecter vos fixations par fluoperçage en cinq étapes

La bonne qualité du processus de fixation par fluoperçage est un facteur essentiel pour tous les fabricants automobiles. Cependant, l'inspection de ces fixations sur la chaîne de production peut s'avérer difficile. Ecoutez les conseils de nos experts pour une inspection de vos assemblages en cinq étapes simples comme bonjour.

Produits Outils et Solutions pour l'Industrie Fixation par fluoperçage Solutions d'assemblage

Etape 1 : revêtement du dispositif de fixation

Avant même de commencer à évaluer l'assemblage dans son ensemble, la première étape doit toujours être l'inspection visuelle générale du dispositif de fixation. En guise de protection contre la corrosion, les dispositifs de fixation sont recouverts de façon uniforme de zinc-nickel ou de zinc lamellaire. Lorsqu'une grande surface du revêtement est endommagée, il existe un risque élevé de corrosion.

Recommandations de nos experts :

Si vous souhaitez protéger vos pièces de la corrosion indésirable, assurez-vous toujours de vérifier que le revêtement de vos dispositifs de fixation est intact avant l'utilisation, et assurez-vous que les dispositifs de fixation correspondent à la description sur l'emballage.

Etape 2 : positionnement du dispositif de fixation

Le contrôle de la position finale de la tête du dispositif de fixation est très important. Une mauvaise installation aura une incidence sur la résistance globale et la résistance à la corrosion de l'assemblage. Au cours du processus de fixation, les pièces devant être assemblées peuvent bouger si elles sont mal placées, ce qui peut compromettre l'intégrité de l'installation. Il est important de faire la différence entre les points de processus et les points structurels car chacun a des exigences différentes.

2.1 Points de processus

Les points de processus ne comportent pas de propriétés d'importance structurelle et sont uniquement utilisés pour la stabilisation de l'emplacement de la fixation. Ils sont souvent présents en combinaison avec les adhésifs structuraux pour garantir que la fixation ne se déplace pas jusqu'à ce que l'adhésif sèche complètement.

La qualité de l'union des points de processus est satisfaisante lorsque :
• Le dispositif de fixation est totalement enfoncé et empêche les matériaux empilés de bouger.
• Une force de serrage est générée par l'union grâce à un avant-trou réalisé dans la feuille supérieure.

La qualité est n'est pas satisfaisante lorsque :
Le dispositif de fixation est installé en angle, créant ainsi un espace entre la tête du dispositif et la surface.


Lorsque la qualité est insatisfaisante, nos experts recommandent de vérifier...


… la vitesse de rotation utilisée lors du processus de filetage
Si la vitesse de rotation est trop faible, par exemple, le couple de filetage par roulage est dépassé et l'installation échoue. Résultat : un dispositif de fixation mal positionné et un assemblage incomplet et à la qualité insatisfaisante.


… le couple de serrage final
Si le couple final est trop faible, l'assemblage risque d'être non sécurisé et peu ou pas serré. Dans un tel cas, réglez le couple dans la dernière étape du processus et assurez-vous que l'outil serre le dispositif de fixation aux spécifications adaptées.

2.2 Point de force

Un point structurel a des propriétés de résistance élevées, surtout lorsqu'il est utilisé avec un adhésif structurel, ce qui donne un assemblage hybride. De nombreux types de points structurels de fixation par fluoperçage peuvent être retrouvés dans les ateliers de carrosserie, surtout au niveau du soubassement, de l'avant et des sections anticollision et sur la ligne du châssis.

Un point de force est adapté uniquement lorsque :
• La tête du dispositif de fixation est au ras de la surface du matériau (pas d'espace).

La qualité est insatisfaisante lorsque :
• Le dispositif de fixation est dépouillé. Cette condition est testée sur la tête du dispositif, à l'aide d'une clé dynamométrique.
• Il y a des espaces sous la tête du dispositif de fixation.
• Un seul côté du dispositif de fixation soutient la surface du matériau.

Lorsque la qualité est insatisfaisante, nos experts recommandent de vérifier...

… le positionnement du robot
Si le robot n'est pas tout à fait perpendiculaire (ou normal par rapport) aux surfaces devant être assemblées, le dispositif de fixation risque de pénétrer incorrectement dans l'assemblage et entraîner l'échec de l'assemblage. Un angle incorrect entraînera en effet une installation plus faible du dispositif de fixation et un risque de corrosion sur cet assemblage. Réglez l'angle d'approche du robot par rapport à la surface.

… le serrage des pièces
Lors du processus de fixation par fluoperçage, lorsque les pièces de carrosserie sont insuffisamment serrées ou bloquées pour ne pas qu'elles bougent, le soutien apporté par l'assemblage risque d'être unilatéral en raison des forces conséquentes exercées sur les pièces.

… l'ajustement des composants les uns par rapport aux autres
Les pièces en cours d'assemblage doivent être correctement positionnées les unes par rapport aux autres, c'est-à-dire sans espace entre elles. Le système applique une précharge sur les pièces pour les maintenir en place lors de la fixation mais des colliers et un support sont nécessaires pour les empêcher de bouger au cours du processus.

… la vitesse de rotation lors du processus de filetage
Lorsque la broche tourne à une vitesse incorrecte (tr/min), des espaces peuvent se former sous la tête du dispositif de fixation. Ceci est dû au fait que le système subit des forces de filetage plus importantes que prévu durant cette étape et que ce dernier arrête le processus pour éviter les dommages. Ceci peut être causé par une vitesse de rotation trop faible pour les matériaux devant être assemblés (vitesse plus importante pour l'acier, plus faible pour l'aluminium).

… le couple de serrage final
Les assemblages de mauvaise qualité découlent aussi d'un couple final incorrect. En cas de couple trop élevé, le dispositif de fixation ne peut pas être suffisamment serré lors de l'étape finale et il s'arrête à mi-chemin.

Etape 3 : recouvrement de l'orifice avant-trou

Dispositif de fixation recouvrant totalement l'avant-trou

Dispositif de fixation ne recouvrant pas l'avant-trou

La fixation par fluoperçage est souvent utilisée car ce processus peut être réalisé à partir d'un seul côté de l'assemblage et ne requiert en général pas d'avant-trou sur le matériau en surface. Exception : les empilages très épais, les moulages et les associations de matériaux complexes, ou encore les exigences d'assemblage spécifiques comme la conductivité thermique. Dans de tels cas, l'industrie utilise des matériaux dotés d'un avant-trou et le dispositif de fixation remplit alors une fonction supplémentaire : la protection de l'avant-trou.

Les assemblages sans avant-trou sont moins exposés aux effets de la corrosion. Avec un avant-trou, et si des espaces sont présents sous la tête du dispositif de fixation, il existe en effet un risque que l'humidité pénètre sous la tête du dispositif et dans les couches de l'assemblage. C'est là que les adhésifs structurels et les produits d'étanchéité utilisés dans les assemblages hybrides jouent un rôle essentiel.

Si l'avant-trou n'est pas intégralement recouvert, nos experts recommandent de vérifier…

… qu'un avant-trou du bon diamètre est présent sur la feuille supérieure, puis que la programmation du robot permet de placer le dispositif de fixation au centre de l'avant-trou (en général un avant-trou de 7 mm de diamètre pour un dispositif de fixation M5).

Etape 4 : espace entre les matériaux

Pour qu'un assemblage soit parfait, des facteurs autres que le parfait positionnement du dispositif de fixation sur la surface ou le recouvrement de l'avant-trou entrent en jeu. La qualité d'un assemblage dépend aussi du placement des feuilles de matériau les unes par rapport aux autres. Les espaces entre les couches peuvent entraîner la corrosion, la présence de bulles d'air, la rupture de l'adhésif ou influencer les propriétés de résistance de manière négative.

Espaces entre les couches de matériau

Nos experts recommandent de vérifier…

… l'épaisseur du matériau
Si l'épaisseur du matériau dépasse les tolérances, un frottement plus important est nécessaire pour faire chauffer le matériau et le dispositif de fixation ne peut pas traverser le matériau aussi facilement. La résistance et l'étanchéité requises au niveau de l'assemblage ne sont pas assurées.

… le couple utilisé lors de la dernière étape du processus
Parfois, un réglage minime peut améliorer la qualité de l'assemblage. En particulier dans un assemblage utilisant plusieurs matériaux, les exigences individuelles des différentes couches doivent être prises en compte lors de la programmation des paramètres. Cette étape fait partie du développement initial de l'assemblage.

… la vitesse de rotation lors du perçage du matériau
Lorsque la vitesse de rotation est trop élevée lors de la première étape du processus, le matériau entre en surchauffe. Cette situation entraîne des difficultés lorsque le système enfonce le matériau vers l'arrière pour former la bosse pour la prochaine étape. De la même manière, une vitesse de rotation trop faible peut entraîner l'allongement des temps de cycle et ne pas suffisamment chauffer les couches de matériau.

Etape 5 : mouvements du dispositif de fixation

Lorsque les précédentes étapes du processus sont réalisées avec succès, il est peu probable que l'assemblage échoue mais il est nécessaire de vérifier un dernier point avant d'approuver l'assemblage. Il est en effet nécessaire de mesurer manuellement le serrage du dispositif de fixation, ou tout du moins de réaliser un test du couple de rupture manuellement. S'il est possible de faire tourner le dispositif de fixation dans le sens antihoraire, alors le processus d'assemblage a échoué. L'assemblage ne peut pas être approuvé et doit être considéré comme défectueux.

Les mouvements du dispositif de fixation donnent souvent lieu à des feuilles ou pièces mal serrées (lorsqu'aucun adhésif n'est utilisé)

Nos experts recommandent de vérifier…

… le couple utilisé lors de la dernière étape du processus
Une autre erreur possible est l'utilisation d'un couple trop élevé lors du serrage final. Le filetage se dépouille et endommage la bosse. Cela peut également se produire lorsque l'adhésif pénètre par erreur dans l'assemblage et lubrifie le processus, ce qui peut provoquer un couple trop élevé.

… si de l'adhésif est présent sur la trajectoire du dispositif de fixation
Lorsque de l'adhésif est placé directement sous l'emplacement du dispositif de fixation, les frottements s'en trouvent réduits, ce qui provoque souvent un serrage excessif du dispositif de fixation. Résultat : un dispositif de fixation desserré. Cette situation est moins répandue sur les assemblages dont le matériau en surface est dépourvu d'avant-trou.

… l'épaisseur du matériau et le traitement thermique
Lorsque des matériaux de production sont utilisés dans le processus d'assemblage, l'épaisseur et la dureté (résistance à la traction) du matériau peuvent parfois varier. Le couple choisi s'avère donc trop faible.

Résumé

Ces cinq conseils sont utiles pour mettre en place des améliorations qui permettront de produire des assemblages fiables, mais les inspections sont aussi essentielles et un processus de développement doit être mis en place pour l'ensemble des assemblages structurels. Nous recommandons toujours d'appliquer un développement fondé sur l'ingénierie dans la phase de conception et avant le démarrage de la production. Dans nos 16 centres d'innovation répartis dans le monde entier, nous nous assurons que vos processus d'assemblage sont viables et fiables, et qu'ils vous fournissent les données nécessaires pour appuyer vos objectifs de fabrication. Consultez la page Centre d'innovation et contactez-nous si vous souhaitez en savoir plus.

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