Les caméras thermiques FLIR contribuent à garantir la qualité constante des voitures FIAT

Les voitures doivent être légères pour optimiser leur consommation de carburant, mais elles doivent aussi être robustes. Pour atteindre ces deux objectifs, les parois des voitures modernes sont constituées d'une couche adhésive de structure surmontée d'une couche métallique. Ces couches sont collées ensemble par induction.

Ce processus est néanmoins complexe. La température doit être parfaite pour que l'adhérence s'effectue correctement. Pour s'assurer de la bonne adhérence des couches entre elles, FIAT a commencé à utiliser des caméras infrarouges FLIR pour obtenir un retour d'informations automatique durant le processus.

La flexibilité de la surface extérieure des voitures est réglementée par des exigences de sécurité rigoureuses, afin de garantir une sécurité optimale, tant pour les conducteurs que pour les piétons. Actuellement, la méthode privilégiée par l'industrie automobile pour répondre à ces exigences consiste à associer une couche métallique légère et adhérente à des composants chimiques pour rendre les bords du capot rigides, tout en préservant l'élasticité en son centre. Ceci permet de préserver la rigidité de la structure de la voiture, tout en conservant une certaine souplesse au niveau des composants extérieurs afin d'éviter que les piétons ne soient blessés lors d'un accident.

Le processus visant à associer ces deux éléments est appelé l'adhérence. Pour coller ensemble du plastique et du métal, la matière adhésive doit être utilisée à une température comprise entre 150 et 180 degrés Celsius. Les fabricants de voitures modernes utilisent une méthode appelée l'induction électromagnétique pour atteindre la température demandée. À l'aide d'un électro-aimant, des courants dits de Foucault sont générés dans un objet conducteur, en l'occurrence la couche métallique. La résistance du métal entraîne une création de chaleur.

Chauffage jusqu'à 180 º en quelques secondes

En quelques secondes, la conduction entraîne un chauffage de la couche métallique du composant jusqu'à la température requise. La chaleur de la surface métallique permet à l'adhésif de structure d'atteindre la température de pré-polymérisation, de passer de l'état visqueux à l'état solide, et ainsi d'adhérer à la couche de métal durant le processus.

Le temps requis pour finaliser ce processus dépend du type d'adhésif utilisé et de la quantité de joints collés requise. En général, l'ensemble du processus dure entre 40 et 45 secondes.

Mais, comme pour tout autre processus, il peut y avoir des difficultés. Si pour quelque raison que ce soit, la température d'un ou de plusieurs points d'adhérence ne se situe pas dans la plage thermique garantissant le bon déroulement du processus (température trop élevée ou trop basse), le composant final peut être fragilisé.

Les contrôles de qualité des caméras de série A garantissent une bonne adhérence

FIAT recherchait une méthode garantissant la qualité de l'adhérence durant le déroulement du processus de production. C'est ce qu'a permis l'entreprise Inprotec située en Italie à l'aide de la caméra thermique FLIR A615.

Inprotec a été fondée en 1992 à Milan en tant que distributeur d'équipements de haute technologie pour les applications de sécurité industrielle. Les experts d'Inprotec se sont bien vite rendu compte du potentiel offert par l'imagerie thermique et l'entreprise est devenue un distributeur officiel de produits FLIR. De nos jours, Inprotec Group dispose d'implantations régionales non seulement à Milan en Italie, mais aussi à Rome, en Sicile et même en Algérie.

Fiable et précise, la caméra thermique FLIR A615 détecte les variations de température de seulement 0,05 degré Celsius, et produit des images thermiques d'une résolution de 640 x 480 pixels. Si le processus de chauffage par induction ne permet pas d'atteindre la bonne température, une alarme automatique retentit, afin d'avertir les opérateurs. Puisque l'adhérence est mauvaise lorsque les conditions thermiques ne sont pas satisfaites, le composant doit être mis au rebut si tel est le cas.

Roberto Ricca, Directeur des ventes du département d'imagerie thermique d'Inprotec est très satisfait de la qualité de la caméra thermique FLIR A615. « Elle nous fournit exactement les données thermiques détaillées requises pour ce type d'application. »

Logiciel

À l'aide du kit de développement logiciel FLIR, Inprotec a développé l'interface permettant d'effectuer l'acquisition thermique du processus d'induction à l'aide de la FLIR A615. Les données thermiques sont stockées sur un serveur afin de tracer la qualité de la production de capots de voitures. Les techniciens d'Inprotec ont inséré la caméra thermique dans un support de protection rigide et ont installé un ventilateur qui empêche les émanations de salir l'optique de la caméra thermique. La distance avec le composant mesuré est de 4 mètres, afin de permettre l'utilisation d'un bras robotisé durant le chargement et le déchargement des composants. L'interface utilisateur conviviale de l'écran tactile permet au personnel de l'usine de travailler facilement et rapidement.

Connexion Ethernet GigE

« La séquence vidéo entièrement radiométrique de la caméra thermique est transférée vers l'ordinateur à l'aide d'une connexion Ethernet GigE », poursuit M. Ricca. GigE Vision est une nouvelle norme d'interface pour les caméras développée à l'aide du protocole de communication Gigabit Ethernet. La norme GigE est la première qui permette d'effectuer un transfert d'images rapide à l'aide de câbles traditionnels de faible coût, y compris sur de longues distances. Avec GigE Vision, les composants matériels et logiciels de différents fournisseurs sont parfaitement compatibles entre eux.

Marco Simioli, responsable technique chez KGR, le fabricant de l'équipement d'induction, est extrêmement satisfait de la caméra thermique FLIR A615. « Avec le système FLIR A615, nous pouvons obtenir des performances optimales sur la chaîne de production. Les données thermiques nous permettent d'évaluer et d'optimiser le processus de chauffage. Grâce à l'alarme, les opérateurs peuvent supprimer les composants non conformes et prendre des mesures correctives pour garantir une chaîne de production parfaite. »

Le système peut être adapté à une utilisation ultérieure.

L'ordinateur compare les relevés thermiques de 16 emplacements ou plus à des paramètres précédemment définis. Si les valeurs thermiques détectées sont trop élevées ou trop basses, une alarme retentit. Selon M. Ricca, l'utilisateur peut assez facilement ajouter des points de mesure supplémentaires. « Il s'agit d'une fonctionnalité importante. Étant donné que ce système est flexible, il peut être adapté pour être également utilisé avec de futurs modèles de véhicules. »

Chaque nouveau modèle de voiture comporte un nombre grandissant de joints collés, explique M. Ricca. « Ceci fait des contrôles qualité fiables et économiques un facteur encore plus important pour la préservation de niveaux de qualité et de production élevés. Le contrôle de qualité automatique à l'aide de la caméra thermique FLIR A615 permet cela. »