Les taux de transmission de données dans les réseaux à haute vitesse sont influencés par de nombreux facteurs - l'un des plus importants est la qualité des connecteurs utilisés. En particulier dans les réseaux de fibres optiques, les boîtiers d'insertion jouent un rôle central pour la vitesse et la qualité du signal. Plus ces composants sont fabriqués avec précision, moins il y a de pertes et plus les ondes lumineuses électromagnétiques sont transmises de manière stable. Kern Microtechnik applique les normes de précision les plus élevées dans la fabrication sur commande - avec des tolérances allant jusqu'à 2 µm et des quantités de production de plusieurs milliers d'unités.
Les connexions sont souvent le "goulot d'étranglement" pour les processus de transmission. Cela est vrai tant pour les applications à haute pression de liquides que pour les données qui sont transmises sous forme d'ondes lumineuses électromagnétiques via des câbles en fibre optique. Même les plus petites imprécisions de position, d'angle ou de parallélisme entravent le taux de transmission. Pour éviter cela, il est essentiel de fabriquer les boîtiers d'insertion, principalement en acier inoxydable, laiton ou Arcap, des connecteurs utilisés avec une précision sans compromis.
La fabrication sur commande de Kern Microtechnik GmbH à Murnau a acquis, au fil des ans, une grande compétence en collaboration avec des clients exigeants. De nombreuses entreprises du secteur du traitement des données, de l'analytique, de la métrologie ainsi que de l'industrie chimique et pharmaceutique apprécient cela. Alexander Stauder, directeur de la fabrication sur commande de Kern, explique : "Notre défi consiste surtout à répondre de manière optimale aux exigences de chaque client. Pour garantir cela, nous sommes généralement déjà impliqués dès la phase de développement des premiers prototypes."
L'usinage de précision réduit les efforts de contrôle
De cette manière, selon Stauder, les exigences et la réalité peuvent être orientées dès le départ dans la bonne direction. Cela signifie : selon les besoins, des spécifications de qualité et de coût sont pesées ensemble pour obtenir un résultat optimal à la fin. Comme exemple de qualité haut de gamme, l'ingénieur expérimenté cite des boîtiers d'insertion pour des connecteurs en fibre optique de différents clients, qui se trouvent dans de nombreux segments variés - de l'électronique de divertissement avancée au secteur de la défense.
En raison de strictes NDA ou accords de confidentialité, qui sont toujours la priorité absolue pour Kern, il n'est pas possible de fournir des informations précises sur les clients et l'utilisation des produits.
Il ne peut être dit que ceci : les connexions doivent être conçues de manière très robuste, afin qu'elles puissent également transmettre des volumes de données maximaux de manière extrêmement fiable même dans des conditions difficiles - par exemple, face à des influences naturelles imprévisibles. Cela signifie que si les perçages opposés de la connexion sont déplacés ne serait-ce que de quelques µm, cela a d'énormes conséquences négatives. "Pour éviter cela, la plupart des fabricants haut de gamme vérifient souvent la correspondance des perçages lors du montage des connecteurs par un contrôle visuel à cent pour cent", explique Alexander Stauder.
"Mais après un travail de développement intensif et grâce à notre centre d'usinage haut de gamme Kern Micro HD, ce coût supplémentaire coûteux pour nos clients appartient au passé."
Fabrication en série entièrement automatisée - précision de µm
La fabrication sur commande de Murnau parvient à produire les boîtiers d'insertion des connecteurs en fibre optique de manière fiable avec une précision de ≤ 2 µm en position et emplacement, et ce, non seulement en tant que pièce unique ou petite série, mais également de manière entièrement automatisée en grandes quantités de dizaines de milliers d'unités par an. "Cependant, ce nombre ne représente en aucun cas une limite supérieure pour nous", souligne le directeur Stauder.
Actuellement, la fabrication sur commande de Kern utilise le centre d'usinage haut de gamme Kern Micro HD pour produire les boîtiers d'insertion. L'ensemble du processus de fabrication est entièrement automatisé. En termes simples, cela signifie : l'opérateur charge au début de la commande - selon les besoins - la station d'outils et de pièces. Ensuite, il appelle le programme correspondant et le démarre. Ensuite, un brut préconfiguré est positionné dans la machine via la solution d'automatisation choisie (interne ou externe), traité complètement et finalement retiré et déposé comme pièce finie de la même manière. Le prochain brut est déjà pris en charge - et ainsi de suite.
La qualité du centre d'usinage fait la différence
Ce qui est décrit ici en quelques mots de manière simple représente en pratique un processus extrêmement complexe, qui repose principalement sur la qualité du centre d'usinage utilisé. Dans celui-ci, les copeaux les plus fins volent, et il doit être repositionné une seule fois, y compris le finissage. Cela est important car les exigences en matière de tolérances de position, d'angle et de diamètre des perçages décisifs doivent être fiables à cent pour cent dans la plage des unités de µm. Peu importe quel matériau est usiné.
Pour Alexander Stauder et son équipe de production, cela ne pose aucun problème. Selon leurs propres déclarations, ils se sentent également très à l'aise avec la fabrication en grande série avec jusqu'à 2 µm dans toutes les tolérances de position mentionnées : "Les pièces finies sont généralement même encore plus précises. Le plus grand défi est surtout la reproductibilité. Et nous préférons rester conservateurs avec nos indications pour être du bon côté. Nous pouvons fièrement affirmer que nous sommes le fournisseur avec les meilleurs résultats possibles."
Précision maximale grâce à la technologie de micro-espacement
Décisif pour l'extrême précision reproductible des centres d'usinage à cinq axes Kern Micro HD utilisés sont plusieurs points techniques forts. L'un d'eux est les moteurs linéaires de grande taille et tempérés, qui fonctionnent entièrement sans éléments de transmission mécaniques qui pourraient s'user. De plus, les machines disposent d'une technologie de micro-espacement hydrostatique unique, développée et brevetée par Kern. L'épaisseur d'espacement faible de moins de 10 µm dans tous les axes linéaires assure, selon Sebastian Guggenmos, directeur technique de Kern Microtechnik GmbH, une rigidité maximale et les meilleures propriétés d'amortissement du système.
De plus, le directeur technique Guggenmos met en avant les axes en aluminium activement tempérés et les fluides hydrostatiques et ajoute : « Grâce à toutes ces caractéristiques techniques, nous pouvons garantir une stabilité maximale et une qualité constante des pièces en production en série. Cela s'applique également dans des conditions environnementales pas tout à fait idéales, comme nous les avons actuellement à Murnau. » Cela concerne surtout les trains qui circulent sur les voies à proximité et provoquent de légers tremblements dans l'usine. Le directeur de l'usine, Stauder, n'est pas impressionné : « D'autres machines auraient des problèmes avec les précisions requises. Pas la nôtre. »
Demande croissante dans l'analytique et la métrologie
Pour les clients de la fabrication sous contrat de base avec des exigences particulièrement élevées, les résultats obtenus sont extrêmement utiles. En effet, cela leur permet d'une part de garantir à leurs clients des taux de transmission de données les plus élevés de manière fiable. D'autre part, lors de l'assemblage, d'éventuelles étapes de travail supplémentaires - comme le couplage ou l'insertion de lentilles - sont considérablement simplifiées. Et comme les avantages de la fabrication en série de haute précision intéressent également d'autres secteurs, cela a un impact positif sur le volume général des commandes à Murnau. Selon Alexander Stauder, la demande des entreprises de l'analytique et de la métrologie augmente tout autant que celle de celles qui, comme décrit ici, ont besoin de boîtiers d'insertion pour des connecteurs à fibre optique.
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