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La technologie ZEISS soutient le projet Mars Rover

ZEISS CMM aide Andrew Tool à décrocher un contrat de laboratoire scientifique pour Mars

Chez Andrew Tool & Machining Inc., les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) sont un élément clé du processus de fabrication, mais ils n’avaient encore jamais été confrontés à un projet impliquant des mesures aussi compliquées, des tolérances aussi étroites, de tels traitements thermiques et des délais aussi courts. Leur objectif était de décrocher une commande pour un projet du laboratoire scientifique pour Mars (MSL). Une MMT Carl Zeiss allait les aider.

La situation

Carl Zeiss avait déjà prouvé ses capacités à Superior Tool, une société affiliée à Andrew Tool. "« La MMT PRISMO de Superior Tool est le pilier de notre département qualité, et mon objectif était de reproduire cette capacité chez Andrew et de s’appuyer dessus ", affirme le président Bruce Hanson. Andrew Tool est un atelier mécanique de plus de 30 ans d’expérience avec des pièces à mesurer ayant des géométries allant du très simple au très complexe. La majeure partie des clients d’Andrew Tool appartient aux secteurs de l’aérospatiale, de la défense, du médical et de la microélectronique. Tous utilisent des pièces nécessitant des tolérances extrêmement étroites.

Pour ce nouveau projet de MSL, Andrew Tool devait fabriquer les actionneurs (boîtes d’engrenages) du nouveau rover martien Curiosity. Ce rover pèserait plus de 4 500 kg, cinq fois le poids des rovers précédents, et transporterait plus de 10 fois plus de poids en instruments scientifiques que les rovers Spirit et Opportunity. Pour cette raison, le système de propulsion serait plus robuste, avec une puissance et un couple plus élevés, et les roues de l’appareil seraient considérablement plus larges que celles des modèles précédents. Les ingénieurs de la NASA pensaient que ces modifications permettraient d’éviter le problème que rencontrait Spirit, bloqué dans le sable.

Nouveaux défis

Andrew Tool devait respecter de nombreux paramètres pour permettre à la NASA d’utiliser leur nouvelle conception d’actionneur. De nombreuses pièces présentaient des cavités très profondes et des rayons très petits, ce qui corsait la tâche, ainsi que les tolérances très étroites, dont beaucoup étaient liées à différents diamètres primitifs d’engrenages. De plus, des tolérances de position de 0,0005 millimètre, un contrôle de 0,002 millimètre et un contrôle de taille inférieur à 0,0025 millimètre, même sur des dimensions assez grandes, ajoutaient à la difficulté. Tous ces facteurs, assortis d’un délai strict de 18 mois et des exigences de certification AS9100 imposaient à Andrew Tool de renforcer ses capacités de mesure tridimensionnelle en matière de précision et de vitesse. Andrew Tool a décidé d’acheter la ZEISS ACCURA avec le capteur de scanning actif VAST XT gold.

Une organisation de projet parfaite

Tout ajout d’une nouvelle machine au processus de production est assorti d’une courbe d’apprentissage. « La ZEISS ACCURA nous a aidés à orchestrer le projet grâce à ses rapports en cours de fabrication opportuns, précis et compréhensibles. Il est toujours utile de répéter à quel point une bonne inspection est essentielle au développement et à la configuration du processus », explique Bryant Broderick, ingénieur de contrôle qualité chez Andrew Tool. Le projet incluait 14 numéros de pièces différents, dont les quantités étaient comprises entre 4 et 12, ainsi que des pièces assemblées. La fonction de compensation de température a été particulièrement utile et leur a permis de vérifier les pièces dès leur sortie de la machine-outil et de transmettre les résultats à l’outilleur. Avec un coefficient de dilatation de 0,14 µm par degré, quelques degrés pouvaient faire la différence entre réussite et échec. « L’ACCURA nous a ébahis par la manière dont elle a facilité tout le processus. »

La robuste capacité de génération de rapports de CALYPSO est un atout maître pour le processus de certification AS9100 requis par la NASA. Cette certification a impliqué que beaucoup de temps soit consacré à la gestion du programme, afin de garantir que tous les cheminements critiques de chaque pièce, d’un bout à l’autre du processus de fabrication, sont documentés. Toutes ces informations étaient contenues dans une feuille de calcul, toutes les pièces étant numérotées pour faciliter la localisation de chaque pièce à tout moment. Le logiciel CALYPSO a documenté les informations en toute facilité, chaque fois qu’une pièce était mesurée. « Les informations verbales concernant les détails des pièces ne signifient rien. Tout repose sur les données documentées », déclare Don Felix, directeur des ventes et du marketing.

Avantages à long terme

« Nous n’aurions pas pu réussir sans Carl Zeiss », affirme M. Felix. « Les avantages que Zeiss a apportés ont été énormes, et nous constatons des résultats positifs chaque fois que nous utilisons la MMT. » Andrew Tool a même obtenu un nouveau client après qu’un autre fournisseur de la NASA a vu plusieurs pièces des actionneurs du MSL. Ils ont été si impressionnés par la précision et la complexité des pièces qu’ils ont été immédiatement séduits par les capacités d’Andrew Tool. Andrew Tool était prête à relever ce nouveau défi, avec une confiance accrue dans les données de sa MMT ZEISS.

À propos de l’entreprise

Basée à Minneapolis, Minnesota, États-Unis, Andrew Tool & Machining est centrée sur le processus de développement de produits.

 

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