Ramener à zéro le gaspillage de peinture de carrosserie automobile : Frank Herre, Hans-Georg Fritz et leur équipe nommés finalistes du Prix de l'inventeur européen 2022

• Les ingénieurs allemands Frank Herre, Hans-Georg Fritz et leur équipe sont retenus pour le Prix de l'Office européen des brevets (OEB) pour leur système révolutionnaire de peinture de carrosserie sans gaspillage. Ce système permet de peindre des motifs personnalisés sur les voitures de façon plus rapide, plus efficace et moins coûteuse
• Avec leur équipe, ils ont mis au point un applicateur de peinture, un bras robotisé, un logiciel de commande et un embout spécial qui permet aux constructeurs automobiles d'utiliser moins d'énergie et de matériaux
• Environ 20% de la peinture est gaspillée dans les sprays pour customiser les voitures. L'EcoPaintJet ne gaspille pas la moindre goutte

Munich, le 17 mai 2022 - L'Office européen des brevets (OEB) annonce que les ingénieurs allemands Frank Herre, Hans-Georg Fritz, Timo Beyl, Marcus Kleiner et Benjamin Wöhr ont été nommés finalistes du Prix de l'inventeur européen 2022 pour la mise au point d'un système automatisé de peinture sans gaspillage. Ce système permet de peindre des motifs aux contours nets dans une ou deux couleurs différentes sur les carrosseries automobiles.

Les motifs personnalisés, comme les bandes sur le capot d'une voiture ou un toit de couleur contrastée, sont peints au pistolet sur la carrosserie après que les surfaces adjacentes ont été couvertes avec du ruban adhésif ou du film. Environ 20 % de la peinture est alors gaspillée en raison de « l'effet de brume » et de nombreuses techniques pour peindre des motifs personnalisés nécessitent également un système énergivore de chauffage pour sécher la peinture entre les différentes couches. L'invention de l'équipe d'ingénieurs de la société allemande Dürr Systems AG permet d'appliquer la peinture avec une précision qui élimine le gaspillage et évite de couvrir les surfaces à protéger. La consommation d'énergie est en outre réduite jusqu'à 30 %.

« Chaque industrie a un rôle à jouer dans la réduction des déchets et la baisse des émissions de carbone. Grâce à Frank Herre, Hans-Georg Fritz et leur équipe, l'industrie de la peinture automobile dispose désormais d'une solution qui fait les deux », souligne le président de l'OEB, António Campinos, en annonçant les finalistes du Prix de l'inventeur européen 2022. « Ils ont également démontré que les améliorations en matière de durabilité peuvent entraîner des avantages économiques, ce qui pourrait encourager la poursuite des recherches dans leur domaine ».

Les inventeurs font partie des trois équipes finalistes de la catégorie « industrie » du Prix, qui consacre des inventeurs remarquables pour des technologies à succès commercial. Ces technologies sont brevetées par de grandes entreprises européennes - comptant plus de 250 employés et réalisant un chiffre d'affaires annuel de plus de 50 millions. Les lauréats de l'édition 2022 du Prix de l'inventeur européen de l'OEB seront annoncés lors d'une cérémonie virtuelle le 21 juin.

Rendre la peinture automobile plus écologique

Les jalons pour l'EcoPaintJet ont été posés en 2006 lorsque Frank Herre a monté une équipe, dirigée par Hans-Georg Fritz, chargée des nouvelles technologies chez Dürr Systems AG. Les deux ingénieurs, qui partagent une même passion pour l'élaboration de solutions innovantes et pratiques, ont rapidement décidé de s'attaquer au processus de peinture des motifs personnalisés sur les voitures, qui consomme beaucoup d'énergie et qui est source de gaspillages. Avec Timo Beyl, Marcus Kleiner et Benjamin Wöhr, ils ont commencé à étudier les moyens de rendre ce processus plus précis, plus efficace et plus économe. Ils ont voulu voir s'ils pouvaient créer une technologie similaire à celle de l'impression à jet d'encre, mais en utilisant de la peinture.

En 2011, Frank Herre et ses collègues ont franchi une étape décisive lorsqu'ils ont réussi à automatiser huit jets de peinture pour reproduire sur un capot de moteur ce qui ressemblait à une bande de Ford Mustang. L'applicateur utilisé à cet effet ouvre et ferme tous les embouts simultanément. Six ans plus tard, ils ont construit leur premier prototype, qui était capable de contrôler chaque embout individuellement. Il a ensuite été perfectionné pour aboutir à la version actuelle, composée d'une plaque à embouts comportant 48 minuscules trous, d'environ un dixième de millimètre de diamètre chacun.

Tout au long du développement du système automatisé, l'équipe de Dürr Systems AG a déposé des demandes de brevets, dès qu'une solution apparaissait viable. Selon Frank Herre, le dépôt de brevets à un stade précoce permet aux équipes de marketing et de vente de l'entreprise d'être plus rapides et plus efficaces. Les brevets assurent en effet une protection cruciale pendant cette première phase de commercialisation, ce qui permet aux équipes d'approcher les clients et de les informer sur les produits encore en cours de développement.

Au-delà des économies de peinture, l'invention permet d'améliorer considérablement la durabilité des motifs personnalisés. Actuellement, la peinture d'un motif sur une carrosserie de voiture standard nécessite environ 15 mètres carrés de film et 20 mètres de ruban adhésif. Cela signifie que sur une chaîne de production standard peignant 110 000 carrosseries, l'EcoPaintJet pourrait contribuer à économiser plus de 1,5 million de mètres carrés de film et 2,2 millions de mètres de ruban adhésif par an. L'équipe a également calculé que le nouveau procédé consomme jusqu'à 30 % d'énergie en moins qu'un travail de peinture classique, car il nécessite moins de séchage. Cela représente une réduction de 30 kg des émissions de CO2 par voiture.

Comme cette invention permet également de raccourcir la chaîne de production. Les clients peuvent ainsi gagner de l'espace dans les bâtiments et réduire leurs coûts de main-d'œuvre, car il suffit de quatre personnes pour faire fonctionner le système. Leur processus est également plus rapide : peindre un toit avec l'EcoPaintJet prend environ deux minutes, alors que les méthodes classiques nécessitent environ 50 minutes rien que pour le travail de mise en place de la protection. Cette technologie pourrait alimenter la croissance du marché des voitures personnalisées, pour les modèles haut de gamme dans un premier temps ou pour différencier les voitures électriques. Mais elle pourrait également être utilisée pour la production en série.

Frank Herre, Hans-Georg Fritz et leur équipe se penchent maintenant sur l'adaptation de leur système automatisé pour peindre de plus grandes parties d'une voiture, voire toute sa carrosserie. Frank Herre déclare « nous n'en sommes qu'au début de l'utilisation de cette technologie révolutionnaire pour la peinture standard », ajoutant qu'elle pourrait un jour être utilisée pour apposer des logos sur des trains, des bus ou des surfaces extérieures. « Nous savons qu'il sera possible d'utiliser notre technologie pour la peinture extérieure. Notre objectif est clair et c'est ce sur quoi nous allons travailler dans le futur : peindre des véhicules entiers sans « effet de brume ». Cela permettra d'améliorer l'efficacité, de réduire l'impact environnemental et, par conséquent, de diminuer les coûts pour les constructeurs. »

À ce jour, quatre robots EcoPaintJet ont été vendus pour des essais à des clients du secteur automobile, trois en Allemagne et deux aux États-Unis. Dürr Systems AG se prépare maintenant à une production commerciale complète dès septembre 2022.

Dürr Systems AG est leader sur le marché de l'application de peinture depuis 30 ans et détient plus de 50 % des parts de marché sur le secteur automobile pour l'application de peinture sur les carrosseries. La société d'ingénierie allemande est reconnue comme un acteur clé du marché mondial des robots de peinture, estimé à 1,4 milliard d'euros (1,6 milliard de dollars) en 2016 et qui devrait atteindre 2,8 milliards d'euros (3,2 milliards de dollars) en 2023.

  Source : Office européen des brevets