Outil à main à ultrasons

Comment transformer une technique d’assemblage – qui fonctionne à l’échelle industrielle – en un outil compact et portable pour un usage courant?

Contexte

Le groupe Würth est leader mondial dans ses activités de base: les équipements d’assemblage et de fixation. Würth a été l’une des premières entreprises à acquérir une licence pour la technologie WoodWelding (WW), avec pour objectif de développer un outil portatif destiné au secteur de la construction. Elle nous a contactés pour trouver des moyens de concrétiser ce projet.

Défi

L’intérêt de Würth pour ce projet a été motivé par les évolutions observées dans le domaine de l’ameublement, en particulier l’utilisation disruptive de panneaux alvéolés légers, qui sont difficiles à fixer à l’aide de méthodes traditionnelles.

Le défi consistait à transformer la technique d’assemblage en un outil compact et portable pour un usage courant. En outre, l’outil à main ne devait pas coûter plus de mille francs, un ordre de prix similaire à celui des outils électriques utilisés en menuiserie.

Enfin, l’outil devait être conçu de sorte à être adaptable à différentes applications, mais l’utilisation principale prévue était de fixer simplement et efficacement des chevilles thermoplastiques dans des panneaux à âme creuse.

Solution

En étudiant la fonctionnalité des premiers concepts avec des maquettes , nous avons découvert un critère fondamental: la nécessité d’exercer une une pression précise et régulière sur la cheville thermoplastique. Il était difficile d’y parvenir avec un outil totalement dépourvu de support (p. ex. une perceuse électrique).

C’est la raison pour laquelle, dans le cadre d’un atelier avec EMD et Würth, le concept qui consistait en une translation parallèle a évolué vers un mouvement pivotant basé sur trois points (trépied) afin de donner à l’outil une position stable pour garantir une application de la pression précise sur les chevilles. Le point frontal, où se trouve la sonotrode, est soutenu par un large pied pivotant arrière situé à la base de la poignée de la machine.

Grâce à ce design, la machine peut toujours être utilisée parallèlement à la surface de travail. Le pied arrière est fabriqué dans un matériau plus souple, afin que la surface des panneaux alvéolées ne soient pas rayés sous l’effet de la pression. Enfin, il était important de concevoir un boîtier conforme aux normes et à l’identité Würth. Habillé de noir avec des commandes rouges, l’appareil a été réalisé selon les directives de l’identité visuelle du client, en intégrant la bouche d’aération et le profil des boutons.

Résultats

L’appareil fini est maintenant légèrement plus gros qu’une perceuse et pèse moins de 2 kg. Il se commande à deux mains: l’une pousse vers l’avant la tête aplatie, l’autre appuie sur un bouton pour déclencher la vibration ultrasonique. Lorsque celle-ci est activée, le voyant jaune situé sur le dessus de la machine s’allume. Le prix de vente ciblé a été atteint. Le premier champ d’application visé était la construction de boutiques et d’expositions, ainsi que l’aménagement intérieur dans le secteur des caravanes.

La technique d’assemblage WoodWelding s’avère également intéressante pour les ébénistes et les menuisiers. Würth et l’entreprise de menuiserie Röthlisberger ont présenté trois études de Moritz Schmid, Atelier Oї et Studio Hannes Wettstein.