Qualité d'impression parfaite et duréede vie garantie

Où va ce câble, déjà ? Il s'agit là d'une question qu'une entreprise industrielle ne peut tout simplement plus se permettre de poser. Même dix ans après l'installation d'une armoire électrique, il doit être possible à tout moment de distinguer l'alimentation électrique du système de climatisation du circuit de sécurité pour la chaîne de montage. L'entreprise Weidmüller, située à Detmold (Allemagne), développe et produit entre autres des systèmes de marquage qui permettent de faire cette distinction. Son système d'étiquetage à jet d'encre PrintJet ADVANCED est un appareil unique capable d'imprimer (en couleur) aussi bien sur le métal que sur le plastique. Le transport précis du matériel à travers l'unité d'impression et sur le parcours de fi xage est assuré par deux moteurs de FAULHABER.

Tout se retrouve dans l'armoire électrique : câbles, fusibles, relais, transformateurs et points de raccordement. Tout doit être bien connecté pour que les composants électroniques et électriques fassent leur travail correctement et que tout fonctionne normalement. De nos jours, les schémas de câblage sont naturellement conçus sur ordinateur. Le système de planification produit également le contenu de l'étiquetage des composants. La société Weidmüller a développé son propre logiciel M-Print® PRO qui prend en charge ces données et les transmet au format adapté à l'imprimante industrielle spéciale.

Polymérisation sous l'action de la chaleur

La dernière génération d'imprimantes Weidmüller, PrintJet ADVANCED, est également désignée par les initiales PJA au sein de l'entreprise. Elle dispose de quatre cartouches (noir, cyan, magenta et jaune) d'une encre qui est appliquée par la tête d'impression sur le matériel à imprimer, selon la procédure à passages multiples. Il s'agit là des seuls points communs avec une imprimante de bureau classique. L'encre elle-même est une conception propre et n'a rien à voir avec celle d'une imprimante classique. Elle est bien à base d'eau comme l'encre usuelle, mais a été spécialement conçue pour les surfaces non absorbantes.
Aucune humidité n'est transmise à la surface, comme c'est le cas sur le papier. Au lieu de cela, l'encre est fixée et polymérisée par effet thermique. Les molécules de l'encre forment ainsi de longues chaînes stables. Cette réaction est déclenchée par la lumière infrarouge et la température. Après ce traitement, l'impression peut résister à l'essuyage et au rayage, à l'essence, à l'huile de perçage, à la transpiration, à l'acétone, à un grand nombre de solvants et de produits d'entretien, ainsi qu'à la plupart des produits chimiques. Le processus de polymérisation détermine ainsi la durabilité de l'impression.
« Les repères imprimés en métal ou en plastique suivent un parcours de fixage avec des émetteurs infrarouges et sont soumis à une température définie pendant quelques secondes. Le processus dure légèrement plus longtemps pour les repères en métal. », décrit Michael Gockel, responsable du développement pour les repères et les outils chez Weidmüller. « Un cycle précis et reproductible s'avère ici essentiel afin de garantir un apport de chaleur toujours identique. Si les cartes passent trop vite, le fixage sera inachevé et la couleur ne sera pas suffisamment fixée. Dans le cas contraire, la chaleur sera trop importante et le matériel soumis à des températures plus élevées que nécessaire.
Afin d'éviter ces deux cas de figure, le moteur qui entraîne les cartes sur le parcours de fixage doit fonctionner de manière absolument régulière. Ceci est réalisé grâce à un moteur à rotor plat de seulement 7 mm de longueur, le moteur C.C. 2619 de FAULHABER. Une vitesse de rotation constante est assurée grâce à un contrôleur de vitesse intégré et une puissance fournie régulière est garantie par son couple élevé, même sous charge. Avec le réducteur de 12 mm de long, l'entraînement entier mesure moins de deux centimètres, ce qui représente un avantage décisif puisque le boîtier de l'imprimante spéciale doit contenir de nombreux composants techniques dans un espace des plus réduits. Un entraînement issu de la technique classique aurait fait plus de deux ou trois fois cette taille.

Le moteur déjà mentionné en place sur le parcours de fixage synchronise également
le transport des cartes dans l'unité d'impression.

Synchronisation parfaite

Au début d'une tâche d'impression, une MultiCard (contenant jusqu'à deux cents étiquettes individuelles) tombe de la cartouche intégrée sur la voie de transport, puis elle est amenée jusqu'à la position de départ avant l'impression. « Ce bref transport était auparavant assuré par un moteur simple dont la vitesse pouvait varier de 20 % de la valeur de consigne. Cette varia tion devait ensuite être compensée au prix d'efforts considérables. Un nouveau moteur FAULHABER nous évite ces efforts, puisqu'un ajustement supplémentaire lors du transport est désormais inutile. »
Le moteur déjà mentionné, en place sur le parcours de fixage, synchronise également le transport des cartes dans l'unité d'impression. Les exigences y sont très similaires à celles du parcours de fixage. La position de départ est contrôlée lors du référencement, la carte est avancée dans l'unité d'impression et imprimée.
« Le référencement permet de placer exactement le matériel et l'inscription. », explique Michael Gockel. « Mais pour que la tête d'impression rencontre toujours le bon emplacement, le transport de la MultiCard doit être extrêmement précis. »
Le couplage de l'unité d'impression et du parcours de fixage qui devait auparavant être réglé individuellement, fonctionne désormais sans problème puisque les deux moteurs du même type garantissent une transition sans heurt entre les zones d'impression et de fixage, sans autre intervention. « Leurs données de performance sont intégrées dans le logiciel de commande. », explique le responsable du développement. « Le fonctionnement fiable de l'entraînement rend tout réglage ou adaptation du programme inutile : ils marchent automatiquement de manière synchrone. »

Modification spécifique au client

Lors du développement de l'imprimante PJA, des experts de FAULHABER ont également été mis à contribution. Ils ont fourni les conseils approfondis habituels et la conception de l'entraînement spécifique à l'application, mais pas seulement. « Pour que le moteur soit parfaitement adapté à l'imprimante, nous lui avons apporté certaines modifications. », rapporte Thomas Kraus, responsable du projet chez FAULHABER. « Nous avons notamment adapté le connecteur et le cordon, équipé le câble d'une décharge de traction, changé la longueur de l'arbre de sortie du moteur et y avons ajouté un support pour le montage d'une roue. De plus, nous avons reconfiguré la platine de commande et adapté la fréquence de commande afin d'obtenir la meilleure marche possible. L'unité dispose ainsi d'une fonction intégrée de régulation de vitesse qui permet, par exemple, de garantir que des cartes en métal et en plastique de poids différents puissent toujours être transportées à la bonne vitesse. » Michael Gockel garde un bon souvenir de l'échange professionnel : « Cela fût une collaboration très intense et couronnée de succès. »

Les repères imprimés en métal ou en plastique suivent un parcours de
fixage avec des emetteurs infrarouges et sont soumis à une température définie pendant quelques secondes.