Glenn Metalcraft mise sur le laser fibre 3D : un ajustement parfait pour de la découpe de métaux de forte épaisseur

Glenn Metalcraft Inc. de Princeton (Minnesota) en est un bon exemple. L'entreprise a été fondée en 1947 en tant qu'atelier d'outillage et de matriçage, et n'a cessé de se développer depuis. Au fil des ans, cette entreprise familiale de troisième génération s'est appuyée sur son cœur de métier, le repoussage sur métaux, tout en augmentant continuellement ses capacités et son automatisation pour répondre aux besoins de ses clients. Sous la direction du PDG Joe Glenn, Glenn Metalcraft est devenu Elemet Group, composé de Minnesota Industrial Coatings, également à Princeton, d'Elemet Manufacturing à Aitkin, Minn. et d'un second site Glenn Metalcraft à Ft. Worth, Texas. D'ici la fin de l'année 2023, l'entreprise prévoit d'emménager dans une installation plus grande à Princeton, pour un total de 15 700 m².

FOCUS LASER

Bien que Glenn Metalcraft soit en mesure d'assurer la fabrication et le soudage, le repoussage reste son activité principale, explique le président Dan Patnode. "Nous avons été l'une des premières entreprises américaines à investir dans la technologie du repoussage CNC et nous continuons à dominer l'industrie dans le domaine du repoussage de métaux lourds de haute qualité et à tolérances serrées. L'entreprise est spécialisée dans les métaux de forte épaisseur pour les applications agricoles et de construction. Un élément essentiel de sa stratégie est l'intégration verticale et l'élargissement de ses capacités. C'est pourquoi Glenn Metalcraft a acquis plusieurs entreprises de peinture, d'usinage et de découpe au jet d'eau. "Nous nous sommes mis en position de fabriquer et de fournir des pièces finies en interne pour nos clients FEO", affirme M. Glenn.

Plus récemment, Glenn Metalcraft est passé de la découpe au jet d'eau à la technologie laser avec l'aide de Prima Power North America Inc. Avant 2020, Glenn Metalcraft utilisait un jet d'eau pour découper l'épaisseur de ses pièces de production. "Pendant des années, nous avons procédé à une découpe cinq axes au jet d'eau, car les lasers 3D n'étaient pas en mesure de découper l'épaisseur dont nous avions besoin pour traiter nos pièces de forte épaisseur. Nos pièces étaient trop épaisses pour la technologie de l'époque". Mais la croissance de Glenn Metalcraft, associée à l'évolution des besoins des clients, a entraîné un changement. "Nous étions une entreprise très compétente et qualifiée dans le domaine du jet d'eau. Nous étions donc au maximum de ce que ces machines pouvaient faire du point de vue du débit, et ce n'était tout simplement pas suffisant", explique M. Patnode. Dans le même temps, la technologie laser avait progressé à un point tel que Glenn Metalcraft n'était pas seulement prête à passer à la technologie laser, elle voulait aussi faire les choses en grand. En mars 2020, l'entreprise a commandé le plus grand modèle disponible, le Laser Next 2141 de 4 kW de Prima Power, pour son usine de Princeton.

Notre introduction sur le marché américain s’est faite en 1979 avec notre première machine 3D", confie Dan Polto, ingénieur commercial chez Prima Power, l'unité commerciale de machines laser et de tôlerie du groupe Prima Industrie. Selon Dan Polto, "Prima Power a percé aux États-Unis et a été utilisée pour découper des carrosseries pour la division Cadillac de General Motor, et nous sommes restés ici depuis lors dans les machines 3D".

Au cours des décennies suivantes, Prima Power a fourni un large éventail de services à des industries aussi diverses que l'automobile, l'aérospatiale et bien d'autres encore, grâce à un catalogue de lasers 3D en pleine expansion. La gamme Laser Next de la société est la plus récente.
Le Laser Next 2141 est le produit le plus récent de la gamme de machines laser fibre 3D de Prima Power. Selon Prima Power, le volume de travail (4 140 x 2 100 x 1 020 mm) de cette machine est le plus important de l'industrie. En même temps, elle a une empreinte compacte et convient à pratiquement toutes les tailles de pièces métalliques estampées en 3D et à plat.
"Le Laser Next 2141 a été conçu à l'origine pour des pièces de grande taille, mais en réalité, la taille de la pièce n'a pas d'importance", explique M. Polto. "Il peut traiter de très grandes pièces comme de très petites. C'est simplement le fait qu'il s'agit d'une grande machine, et je pense que la polyvalence de celle-ci est ce qui plaît vraiment au marché dans son ensemble". La société indique que le laser fibre 3D Laser Next 2141 est conçu et développé pour répondre aux besoins des fabricants de pièces en métal embouti dans des secteurs industriels diversifiés, tels que les ateliers spécialisés, les ateliers d'emboutissage, l'aérospatiale, l'agriculture, la construction et l'automobile. Le Laser Next 2141 offre également une grande flexibilité en termes de processus, de tailles de pièces et de configurations. Ses caractéristiques technologiques lui permettent de traiter des pièces tridimensionnelles et bidimensionnelles, et de passer d'applications de découpe à des applications de soudage.

DIFFÉRENTES CONFIGURATIONS

Laser Next 2141 est disponible en différentes configurations pour s'adapter à divers modes de production. La version standard avec tables fixes exploite l'ensemble de l'enveloppe de travail pour traiter des pièces de grande taille et offre un accès de tous les côtés. Dans la configuration à cabine séparée, le volume de travail est divisé en deux moitiés par une paroi amovible et un toit coulissant, ce qui permet de traiter les pièces ou de les charger/décharger alternativement. "Glenn Metalcraft est allé un peu plus loin en optant pour la version à cabine séparée, qui lui permet de charger, décharger et introduire différentes pièces dans une cabine de travail pendant qu'elle traite des pièces dans l'autre", explique M. Polto. Lorsque des pièces plus grandes sont nécessaires, la paroi peut être retirée pour rétablir l'ensemble de l'enveloppe de travail. Pour des opérations de manutention de pièces plus rapides sans arrêt de la machine, une configuration avec table tournante est également disponible. Cette solution est destinée à la production en grande série de pièces de taille moyenne à grande. La version à table mobile permet le déplacement rapide et automatique de pièces et d'accessoires en dehors de la zone de travail, à partir des côtés ou de l'avant de la machine.

GRANDIR

"Nous avons acheté le Laser Next 2141 pour tenir compte du grand diamètre de nos pièces", explique M. Patnode. "Nous devions acheter le plus grand modèle disponible. Le Laser Next a considérablement réduit notre temps de cycle. Il a permis de multiplier par quatre ou cinq le débit de certains de nos projets de production. Bien qu'il y ait eu une période d'apprentissage avec la nouvelle technologie, le Laser Next a fait un très bon travail. Selon Patnode, le Laser Next 2141 est une machine facile à utiliser et Prima Power propose une formation sur site aux opérateurs de Glenn Metalcraft pour garantir leur compétence. "Nos opérateurs ont été très satisfaits de la formation qu'ils ont reçue... c'est un système assez intuitif. Depuis que nos opérateurs ont suivi cette formation initiale, ils sont très compétents avec l'équipement", poursuit M. Patnode. "Aujourd'hui, il s'agit simplement de transférer autant de travail que possible sur le centre de travail Laser Next. "La vitesse de la machine est phénoménale pour les matériaux plus légers", ajoute Aaron Palmer, chef d'équipe du département laser et machines. "J'apprécie également le fait qu'elle puisse découper des matériaux d'un demi-pouce [12,7 mm]. La taille de la zone de découpe est extrêmement importante pour nous. Nous pouvons retirer la paroi centrale en quelques minutes et elle fait plus que doubler notre espace de découpe en cabine unique, ce qui nous permet de produire des pièces de très grande taille. "Lorsque nous traitons nos pièces les plus volumineuses", ajoute Palmer, "la capacité des cabines doubles nous permet de passer d'un côté à l'autre. Si nous n'utilisions qu'un seul côté par quart de travail, nous obtiendrions 24 pièces par quart de travail. En revanche, l'utilisation des deux côtés élimine le temps de chargement et de déchargement, et nous produisons 45 pièces par équipe. Lorsque nous avions l'habitude de découper au jet d'eau, nous mettions en moyenne 45 minutes pour chaque pièce. Notre temps de cycle sur le Laser Next est de huit minutes et demi par pièce. J'aime particulièrement la polyvalence de la machine. Nous pouvons passer de la découpe à l'oxygène à la découpe à l'azote dans le programme. Cela ne nécessite d'arrêter pour changer de lentille, nous pouvons simplement faire appel à une matériauthèque directement dans le programme. Sur certaines pièces, l'épaisseur varie à mi-parcours, et je peux modifier mes paramètres de coupe en cours de route pour tenir compte de ce changement d'épaisseur"

AUGMENTATION DE LA CAPACITÉ

Glenn Metalcraft doit déménager dans des locaux plus spacieux à Princeton d'ici la fin de l'année 2023. "C'est l'occasion pour nous de réaliser des gains d'efficacité en termes de flux de produits et de cellules de travail, et d'être prêts à saisir d'autres opportunités de croissance", explique M. Patnode. Ce déménagement a incité l'entreprise à acheter un second Prima Power 4-kW Laser Next 2141. Cela lui permettra de maintenir le débit pendant la transition et de réaliser des opportunités de croissance dans la nouvelle installation plus grande. "Nous sommes en pleine croissance et nous prévoyons une croissance importante au cours des quatre à cinq prochaines années", note M. Patnode. "Nous avons constamment déplacé la production d'autres zones de notre usine vers le centre de travail Laser Next. En plus d'offrir une capacité supplémentaire, la deuxième machine nous permet d'éviter tout temps d'arrêt lors du déménagement de l'actuelle Laser Next vers la nouvelle installation, tout en maintenant nos niveaux de production constants."