Assurance qualité dans la production de vélos de montagne

Les vélos de montagne de haute qualité avec des cadres en carbone sont très complexes à produire. Selon le modèle, le cadre du vélo se compose à lui seul de 1 046 flans de carbone individuels, dont la forme correspond exactement aux charges des sections de cadre correspondantes. Vous pouvez ici obtenir un aperçu correspondant de la production de carbone de ROTWILD.

Il faut plus de 60 heures de travail pour produire et peindre le cadre final. Dans la production, les différentes étapes de travail sont réalisées par environ 35 spécialistes différents. Dans ce contexte, il devient évident que l'assurance qualité revêt une importance particulière dans l'ensemble du processus de fabrication.

Le plastique renforcé de fibres de carbone (CFRP) utilisé dans la construction du cadre doit répondre aux normes les plus élevées en termes de résistance, de rigidité, d'apparence et de poids. Pour que cela réussisse, un contrôle de qualité sans faille est essentiel. Seule une documentation complète de toutes les étapes de production permet de transmettre le savoir-faire et d'éviter la répétition des erreurs.

Contrôle des matières premières

Le contrôle de la qualité commence par l'inspection des matières premières utilisées et leur traitement manuel ou mécanique. C'est la seule façon de produire des éléments de cadre qui répondent à toutes les spécifications dès la conception et qui résistent aux charges calculées. En outre, un contrôle de qualité consciencieux dans la production en série garantit que les propriétés de tous les composants du cadre restent les mêmes.

Les propriétés des composants du cadre en CFRP dépendent fortement d'une fabrication soignée. Après l'achèvement d'un composant, les éventuels défauts de production, tels que les matériaux défectueux ou le mauvais alignement des couches de carbone, ne peuvent être détectés qu'au prix d'un effort extrêmement important. Dans le cadre du contrôle de la qualité, on essaie donc d'éliminer le plus tôt possible les défauts matériels et les pièces défectueuses du processus de production.

L'assurance qualité chez le constructeur de cadres

La production en série de tous les cadres en carbone de ROTWILD a lieu dans l'une des usines les plus modernes d'Asie. Pour l'assurance de la qualité pendant la construction du cadre, une procédure opérationnelle standard (POS) est définie pour chaque étape du processus. Cela inclut le contrôle de toutes les pièces de travail, des matériaux auxiliaires, des matériaux d'exploitation et des instructions de travail. Les contrôles de qualité individuels peuvent être divisés en quatre étapes :

  1. Inspection des matières premières, des matières premières préfabriquées et des pièces détachées et accessoires à l'entrée des marchandises.
  2. Les contrôles de qualité entre les différents services : Traitement des pièces brutes, usinage CNC, finition de surface, peinture.
  3. Fluoroscopie par machine à rayons X.
  4. Inspection mécanique - essais de charge.
  5. Inspection finale par rapport d'essai.

1. Contrôle des marchandises à l'entrée

Des matériaux irréprochables sont la condition préalable à la qualité du produit fini. Au cours de cette étape, nous vérifions donc si les différentes matières premières sont exemptes de défauts et peuvent donc être utilisées sans hésitation dans la production. Sont contrôlés : les préimprégnés de carbone, les mats de fibres de verre, les résines, les pièces moulées en PU, les noyaux en polystyrène, les inserts métalliques (inserts filetés, ébauches pour usinage CNC ultérieur), les roulements (triangle arrière, jeu de direction, etc.), les assemblages par vis (pièces standard et spéciales), les incrustations (pattes, couvercles, autres inserts), les pièces de cadre (liaison), les protections de cadre, les feuilles décoratives et protectrices.

2. Contrôles de qualité et assurance qualité en cours de réalisation entre les différents services

Coupez

Les composants de haute qualité nécessitent un matériau de départ sans défaut. C'est pourquoi les différentes ébauches en carbone sont d'abord inspectées visuellement pour détecter les défauts d'alignement, le gauchissement des fibres ou les dommages causés au tissu. Par la suite, tous les blancs sont affectés au lot de matériel numéroté en conséquence à des fins de documentation. Enfin, les ébauches produites par la machine sont comparées aux spécifications et le lot de matériau est attribué au composant spécifique.

 

Embrayages

Pour une production sans erreur, les différentes étapes de laminage sont décrites dans un plan de stratification, à la fois en images et par écrit. À des fins de documentation, chaque trame reçoit un code QR unique.

 

Durcissement

Pour cette étape de travail, l'assurance qualité définit des paramètres de durcissement clairs. Celles-ci s'appliquent à la pression de contact sur les moitiés de moule et les moules, à la pressurisation des bulles d'air à l'intérieur, à la courbe de température et au temps de durcissement.

 

Contrôle de qualité après démoulage (blanc)

Cette étape permet d'éviter toute confusion dans les moules utilisés pour les pièces du cadre et les outils. Une inspection visuelle de l'image vierge est effectuée en mettant l'accent sur les points suivants Accumulation de résine (manque de fibres), plis dans la grille, délamination, contamination (particules), bosses, trous, cassures, dommages dus au démoulage, état des inserts (pas de déformation), expression des cavités (impression interne défectueuse - vessie d'air), état des outils (moitiés de moule, glissières). Afin de détecter les plus petits défauts de production, l'impression est effectuée dans un bain d'eau. Ici, le cadre vide rempli d'air est immergé. Les bulles d'air ascendantes révèlent des zones mal traitées.

Usinage CNC

Diverses parties du cadre sont usinées en production avec des fraiseuses CNC. Une description exacte des étapes d'usinage par pièce, la liste des programmes FAO à utiliser et la définition des fraises et des liquides de refroidissement garantissent une qualité de produit élevée. Après chaque étape d'usinage, les surfaces usinées sont inspectées de manière aléatoire à l'aide d'outils de mesure et de jauges d'essai, ce qui permet de valider les paramètres du processus.

Cautionnement

Les composants à utiliser pour coller les parties du cadre sont définis avec précision. Il en va de même pour les produits de nettoyage, les colles, etc. utilisés. La documentation précise des différentes étapes de travail permet de vérifier si toutes les spécifications de traitement ont été respectées. Les jauges utilisées pour positionner les parties du cadre pendant le collage sont également consignées dans la documentation de cette étape de travail.

 

Contrôle de la qualité après traitement mécanique

Au cours de cette étape, toutes les dimensions et interfaces du cadre vierge sont vérifiées. Tout d'abord, toutes les dimensions du cadre sont vérifiées sur la base du plan d'encombrement. La position des roulements et des supports pour le moteur et la batterie est également vérifiée par rapport aux spécifications du plan d'encombrement.

Ensuite, les interfaces des cadres sont vérifiées. Le dégagement des pneus, le triangle arrière, la manivelle et les plateaux sont vérifiés. Les passages de câbles, l'alignement ou la déformation du cadre (axes, rectitude) et toutes les dimensions de connexion sur le porte-bouteille, le diamètre du tube de selle, la largeur de l'axe et le support de frein sont également vérifiés.

 

Remplir et broyer

Après avoir ajusté toutes les dimensions de l'ébauche de cadre, la surface est rectifiée. Au cours de ce processus, la finition de la surface est continuellement contrôlée visuellement. Le cadre ne répond aux exigences que lorsque toutes les bavures ont été enlevées, toutes les surfaces lissées et toutes les couches de stratifié traitées de manière non propre remplies.

 

Contrôle de la qualité - passage à l'atelier de peinture

Avant que le cadre vierge ne soit peint, une inspection visuelle est effectuée en mettant l'accent sur les changements de couleur et les défauts de tissu dans le carbone visible, les surfaces proprement lisses, les trous éventuels dus à un matériau manquant, les rayures, les bosses, les gouttelettes et les bulles. Il faut également vérifier que tous les bords du corps sont visibles comme prévu par le dessin et n'ont pas été lissés par un ponçage excessif. En outre, le flan est contrôlé pour détecter une éventuelle contamination par des particules dans le stratifié et la dureté de la surface est vérifiée.

Peinture

Aux fins de l'assurance qualité, les agents de nettoyage, les apprêts, les peintures et les films de masquage utilisés dans le processus de peinture sont définis avec précision. Il en va de même pour les couleurs, le dessin (masquage) et la finition (mat, brillant). Après chaque étape intermédiaire, un contrôle visuel du masquage, des nuances de couleur et de la qualité de la surface est effectué.

 

Décor

Après la peinture, le décor est appliqué. Il existe des spécifications précises pour tous les autocollants à utiliser en termes de taille, d'emplacement, de couleurs et de matériau. Pendant la

la demande, le numéro, le type et la position de la demande sont vérifiés visuellement.

 

Contrôle de qualité après peinture et décoration

Une fois que tous les décors ont été appliqués, un dernier contrôle visuel du cadre est effectué. Il s'agit ici d'exclure les dommages causés à la peinture, les défauts de masquage, la décoloration, les effets mats et brillants indésirables, la peau d'orange, les gouttelettes et les bulles, les rayures, les bosses et le mauvais positionnement et le caractère incomplet des œuvres d'art et du décor. Les propriétés des surfaces en termes d'épaisseur des couches, d'impuretés (densité des particules), de dureté et de résistance (test de la bille de chute) sont également vérifiées.

Montage

Tous les composants et moyens utilisés dans l'assemblage sont spécifiés dans le cadre de l'assurance qualité en cours de fabrication. Cela s'applique à toutes les pièces du cadre, aux roulements, aux assemblages par vis et à toutes les pièces spéciales. Cela vaut également pour tous les outils utilisés lors du montage, la pâte de montage, tous les lubrifiants et la colle pour le blocage des vis. Toutes les étapes de travail sont également définies, ainsi que tous les endroits où l'équipement de travail est utilisé et les couples de serrage des raccords à vis.

3. radioscopie

La fluoroscopie du cadre par un appareil à rayons X permet de voir l'intérieur du cadre. Cela permet d'inspecter la structure composite et de détecter d'éventuelles zones défectueuses. L'épaisseur des murs peut également être vérifiée sur l'image radiographique. L'inspection aux rayons X valide tous les processus en amont (layup, durcissement).

4. Essais mécaniques - Essais de charge

Pour les essais de charge, la géométrie, les directions de charge, le matériau et les matériaux de fonctionnement des bancs d'essai utilisés sont spécifiés. Les paramètres d'essai tels que la hauteur des charges et le nombre de cycles de charge pour les essais de fatigue sont également définis de manière uniforme. Les résultats des essais sont documentés et toutes les valeurs mesurées lors de l'essai de rigidité sont converties en valeur permettant de spécifier la rigidité.

5. Contrôle de qualité final - inspection par rapport d'essai

Lors du contrôle final de la qualité, les cadres individuels sont inspectés sur la base d'un échantillon aléatoire. L'inspection est effectuée selon les spécifications du protocole d'inspection de ROTWILD en utilisant le principe du double contrôle. Les caractéristiques particulièrement importantes de la trame sont documentées dans le protocole.

Les paramètres suivants sont vérifiés à l'aide d'outils de mesure et de jauges d'essai lors du contrôle final de la qualité :

- Raccordement de la tige de siège entièrement intégrée

- Longueur du tube de direction, diamètre intérieur

- Coaxialité des points de pivot du triangle arrière

- Distances d'appui

- poids du cadre

- Vérification des couples de serrage de tous les raccords à vis

- Position du support de frein

- Autres : support de moteur, dégagement des pneus, support d'essieu, etc.

Enfin, l'inspection qualitative a lieu avec un contrôle de la mobilité de tous les roulements et de la liberté de mouvement de l'extrémité arrière ainsi que la vérification des supports de chocs. Toutes les surfaces, les filetages, les dessins et le décor ainsi que le toucher des connexions des composants et l'inspection des passe-câbles font également partie du contrôle de qualité final.

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