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Qu’est-ce qu’une fraise en carbure ?

Les fraises en carbure sont principalement utilisées sur les fraiseuses et les perceuses.

Elles sont principalement utilisées pour couper des matériaux durs ou difficiles à usiner.
Une autre caractéristique est la dureté extrême du matériau.

Le carbure est un alliage obtenu par frittage d’une poudre de carbure dur avec une poudre de métal à base de fer.

La forme des arêtes de coupe peut varier, mais les principaux types couramment utilisés sont les formes spiralées à deux et quatre goujures.

Utilisations des fraises en carbure

L’utilisation des fraises en carbure présente des avantages et des inconvénients qu’il convient de prendre en compte en fonction de l’usage auquel elles sont destinées.

• Les avantages sont les suivants
  Par rapport à l’acier rapide, elles sont extrêmement dures, ce qui permet une coupe à grande vitesse et réduit le temps d’usinage.
  De plus, la nature inflexible et très rigide des HSS empêche la flexion et l’élargissement de l’arbre et permet un usinage plus précis.
• Les inconvénients sont les suivants
  En termes de résistance à la perte de résistance, les fraises en carbure cémenté sont moins bonnes que les HSS, ce qui les rend plus sujettes aux défauts de surface de la lame, etc.

Principe des fraises en carbure

Cette section décrit la structure et les principes des fraises en carbure.

Les fraises en carbure sont utilisées pour couper des matériaux difficiles à usiner.

Le “carbure cémenté” des fraises en carbure est un alliage obtenu par frittage d’une poudre de carbure métallique très dure avec une poudre de métal à base de fer.
Il est extrêmement dur, avec un module d’élasticité longitudinale trois fois supérieur à celui du fer et une dureté d’indentation d’environ 90.

Les fraises en carbure sont plus dures que l’acier rapide, le métal de base, et peuvent donc couper à des vitesses élevées,
Sa nature inflexible et très rigide lui permet également de se prêter à des coupes de précision.
Aussi, afin d’utiliser correctement les fraises en carbure cémenté, il convient de tenir compte du diamètre et du type de fraise,
Le diamètre et le type de fraise en carbure ainsi que le matériau à couper doivent être vérifiés au préalable afin de s’assurer que les conditions de coupe sont adaptées à l’usinage.

Les fraises en carbure peuvent être réutilisées en les recouvrant et en les polissant.
Chaque pièce est plus chère que l’acier rapide, mais la durée de vie de l’outil est plus longue et le coût final est inférieur à celui-ci.

Matériaux des fraises en carbure

Les fraises en carbure sont des outils de coupe qui nécessitent une dureté et une durabilité élevées, et la pièce à usiner est fondamentalement un matériau métallique, mais il existe également des aciers à outils et d’autres matériaux qui sont extrêmement durs et difficiles à usiner. C’est pourquoi le matériau des fraises en carbure est un alliage de carbure cémenté composé de fines particules de carbure de tungstène (WC) extrêmement dures liées à du cobalt (Co), qui est à la fois souple et dur.

La méthode de fabrication consiste à mélanger uniformément les poudres de carbure de tungstène et de cobalt dans un mélangeur de poudres, puis à les presser dans la forme d’une fraise à l’aide d’une matrice de formage. Elle est ensuite frittée à une température élevée de 1300°C ou plus et complétée par un pressage hydrostatique à chaud (HIP) pour éliminer les défauts internes tels que les espaces entre les poudres.

Pour améliorer encore la résistance à l’usure et à la chaleur, des revêtements durs tels que le nitrure de titane (TiN) ou le carbure de titane (TiCN) peuvent être appliqués pour prolonger la durée de vie. Au bout d’un certain temps d’utilisation, l’épaisseur du revêtement diminue et, en même temps, sa fonctionnalité se dégrade, de sorte qu’il peut être réutilisé, bien que dans une mesure limitée, par l’application d’un nouveau revêtement.

Dureté des fraises en carbure

La dureté des fraises en carbure est déterminée par la quantité de carbure de tungstène et la taille des particules. Plus la quantité de carbure de tungstène est élevée et plus la taille des particules est petite, plus la fraise est dure, mais elle est aussi plus fragile et donc plus susceptible de s’écailler et de se fissurer.

La dureté varie en fonction de la quantité de carbure de tungstène et de la taille des particules, la dureté Vickers allant de 900 HV à 1850 HV. Comparée à la valeur la plus élevée de l’acier trempé, qui est d’environ 860 HV, il s’agit d’une dureté extrêmement élevée. La dureté des fraises en carbure cémenté peut donc être ajustée par le carbure de tungstène, ce qui permet de choisir celle qui convient en fonction des propriétés de la pièce à usiner.

Le revêtement modifie également la dureté de la surface supérieure, ainsi que la résistance à la chaleur et l’évacuation des copeaux de coupe, de sorte que la dureté de la fraise en carbure elle-même doit être jugée de manière globale.

Qu’est-ce qu’un foret en carbure cémenté ?

Les forets en carbure sont principalement utilisés sur les fraiseuses et les perceuses pour percer des trous dans des matériaux durs ou difficiles à percer.

Ils se caractérisent également par l’extrême dureté du matériau.

Le carbure de tungstène est un alliage obtenu par frittage d’une poudre de carbure métallique dur avec une poudre métallique à base de fer.

La forme des arêtes de coupe peut varier mais celles qui ont une forme de spirale à double tranchant sont couramment utilisées.

Utilisations des forets en carbure cémenté

L’utilisation des forets en carbure cémenté présente des avantages et des inconvénients qu’il convient de prendre en compte en fonction de l’usage auquel ils sont destinés.

• Les avantages sont les suivants :

Par rapport à l’acier rapide, ils sont extrêmement durs, ce qui permet une coupe à grande vitesse et réduit le temps d’usinage.
En outre, la nature inflexible et très rigide des HSS empêche la flexion et l’élargissement des trous et permet un usinage précis.

• Les inconvénients sont les suivants :

Les forets en carbure cémenté sont moins résistants que les HSS et sont donc plus susceptibles de présenter des défauts sur la surface du foret, par exemple.

Principe des forets en carbure cémenté

Les forets en carbure sont utilisés pour percer des trous dans des matériaux difficiles à usiner.

Le “carbure cémenté” des forets en carbure est un alliage obtenu par frittage d’une poudre de carbure métallique très dure avec une poudre de métal à base de fer.
Il est extrêmement dur, avec un module d’élasticité longitudinal trois fois supérieur à celui du fer et une dureté d’indentation d’environ 90.

Les forets en carbure sont plus durs que le HSS, le métal de base, et peuvent être percés à grande vitesse,
Ils conviennent également au perçage de précision en raison de leur rigidité et de leur manque de flexibilité.
Aussi, pour utiliser correctement les forets en carbure cémenté,
Le diamètre et le type de foret ainsi que le matériau à usiner doivent être vérifiés au préalable afin de s’assurer que l’usinage est adapté aux conditions de coupe.

Les forets peuvent être réutilisés en les recouvrant et en les polissant à nouveau. Bien que chaque pièce soit plus chère que l’acier rapide, la durée de vie de l’outil est plus longue et le coût final considéré comme inférieur à celui de l’acier rapide.

Inconvénients des forets en carbure cémenté

Les forets en carbure sont plus durs et plus résistants à la chaleur que les forets HSS. Ils peuvent donc percer des matériaux difficiles à couper tels que le titane et l’acier inoxydable, et leur grande durabilité leur confère une longue durée de vie. Cependant, la dureté élevée de ces forets leur confère une faible ténacité et ils sont susceptibles de se fissurer et de s’écailler en raison d’une rupture fragile. L’écaillage et la rupture peuvent se produire si la tige (la partie du manche sans lame attachée) glisse parce que la force de maintien de l’outil est affaiblie.

Autre inconvénient : le coût d’achat initial est plus élevé que pour les forets en acier rapide. Cela est dû au tungstène utilisé dans le carbure cémenté, métal rare et extrêmement coûteux. En revanche, comme il peut couper à des vitesses élevées,avec une durée de vie encore plus longue, les coûts d’exploitation sont plus faibles, ce qui peut se traduire par une réduction des coûts totaux.

Coupe de l’acier inoxydable avec des forets en carbure

L’acier inoxydable étant plus dur et plus tenace que l’acier ordinaire, on utilise des forets en carbure, plus durs que les forets en acier rapide. Les forets en carbure pour l’acier inoxydable sont non seulement fabriqués dans des matériaux différents mais ont aussi un angle de coupe de 135°, plus élevé que les 118° des forets HSS. Ceci afin de réduire la résistance de contact pendant la coupe. D’autres mesures ont également été prises pour réduire la résistance en diminuant l’épaisseur de la carotte.

Rupture des forets en carbure

Les forets en carbure ont une dureté plus élevée que les forets HSS mais leur ténacité est inférieure et ils peuvent se briser en cas d’erreurs dans le choix des conditions de coupe. Les causes de rupture comprennent “l’augmentation de la résistance à la coupe”, “le grippage et le ramollissement” et “le basculement”.

Plus le trou de coupe est profond, plus le liquide de coupe, qui sert de refroidissement et de lubrification, a du mal à atteindre le foret. Le foret et la pièce à usiner risquent alors davantage de se gripper. En outre, la température augmente en raison de la chaleur de friction, ce qui ramollit le foret lui-même et le rend plus facile à casser. Des trous plus profonds peuvent en outre entraîner l’obstruction des débris de coupe, ce qui augmente la résistance à la coupe.

Enfin, la rupture peut se produire si le foret est soumis à des forces de cisaillement. Par exemple, si l’opérateur est inexpérimenté et applique une inclinaison au cours du processus de coupe. Il faut également prêter attention aux conditions de coupe car les forets sont résistants aux forces longitudinales mais vulnérables aux forces latérales de cisaillement.

Qu’est-ce qu’un gant antistatique ?

Les gants antistatiques sont, comme leur nom l’indique, conçus pour dissiper efficacement l’électricité statique.

L’électricité statique est générée au cours de divers processus de fabrication. L’électricité statique générée peut entraîner des accidents graves tels que des explosions et des incendies, c’est pourquoi les mesures de sécurité sont essentielles. Elle peut également endommager les circuits des composants électroniques, ce qui fait de la prévention de l’électricité statique une question essentielle en termes de contrôle de la qualité.

Les gants antistatiques sont conçus avec des matériaux antistatiques :  les fibres synthétiques recouvertes de cuivre, les fibres de carbone et les résines conductrices en sont des exemples.

Utilisations des gants antistatiques

Comme indiqué plus haut, l’électricité statique peut être à l’origine d’accidents et d’une dégradation de la qualité. C’est pourquoi les gants antistatiques conviennent aux sites de production sensibles à l’électricité statique, tels que les composants électroniques et les produits en poudre.

Environ 20 % des accidents et catastrophes liés à l’électricité statique sont causés par le travailleur et ce qu’il porte. Les sols et les tapis conducteurs, les chaussures antistatiques et les vêtements antistatiques sont couramment employés pour lutter contre l’électricité statique provenant des travailleurs.

Lorsque l’on travaille sur un site de fabrication, les mains sont la partie du corps qui entre en contact avec le produit. En plus des mesures susmentionnées, les gants antistatiques réduisent efficacement le risque de production d’électricité statique.

Principe des gants antistatiques

Les accidents et catastrophes les plus courants causés par l’électricité statique sont les explosions et les incendies. De nombreux accidents ont été signalés dans les industries chimiques et de raffinage du pétrole.

De grandes quantités de liquides et de solvants inflammables caractérisent les sites de fabrication des industries chimiques et de raffinage du pétrole. De petites quantités d’énergie suffisent pour les enflammer. La moindre décharge d’électricité statique peut servir de source d’inflammation, ce qui accroît le risque d’explosion et d’incendie dus à l’électricité statique.

L’électricité statique peut aussi provoquer des explosions et des incendies dans d’autres sites où sont manipulées des poudres inflammables, en particulier celles dont la taille des particules est inférieure ou égale à quelques dizaines de micromètres.

En général, plus la taille des particules de poudre est petite, plus l’énergie minimale requise pour enflammer est faible. Étant donné que l’énergie maximale d’une décharge électrostatique n’est que de quelques mJ, les poudres conventionnelles à forte granulométrie sont rarement inflammables par une décharge d’ampleur électrostatique. Toutefois, de nombreuses poudres fines dont les particules ont un diamètre de plusieurs dizaines de micromètres ou moins peuvent être enflammées avec une énergie minimale de quelques mJ, ce qui augmente le risque d’explosion et d’incendie.

Pour éviter ces dangers, il est conseillé de prendre des mesures contre l’électricité statique des travailleurs, cause principale des accidents. Les gants antistatiques empêcher la production d’électricité statique en maintenant le potentiel de charge du corps humain en dessous de 100 V. Les gants conducteurs servent également à mettre à la terre les outils métalliques par l’intermédiaire du travailleur.

Qu’est-ce qu’un relais de tension ?

Un relais de tension est un dispositif qui détecte les variations de tension dans un circuit électrique et les transmet à un autre circuit ou dispositif.

Son objectif principal est de détecter les variations de tension et les anomalies dans les systèmes d’alimentation et de contrôle. Il les contrôle et de les protège aussi en conséquence. Les relais de tension transmettent normalement la tension à travers des circuits électriquement isolés.

Cela permet d’assurer l’isolation entre les différents circuits et d’accroître la sécurité électrique. L’isolation est particulièrement importante, par exemple dans les environnements à haute tension. Les relais de tension offrent également une grande précision de mesure et un fonctionnement fiable.

La conception des capteurs et des circuits de tension leur permet de détecter et de fonctionner avec des valeurs de tension précises. Cela permet un contrôle et une protection précis.

Utilisations des relais de tension

Les relais de tension sont utilisés dans diverses utilisations. Les principales sont le transport et la distribution d’énergie, ainsi que la production d’énergie et les sous-stations.

1. Les systèmes électriques

Les relais de tension sont utilisés dans les réseaux électriques pour assurer une protection lorsqu’une tension anormale est détectée. En détectant une surtension ou une sous-tension, ils sont souvent utilisés pour couper l’électricité ou surveiller la qualité de l’énergie.

2. Les transformateurs

Ils sont souvent également utilisés dans les transformateurs pour maintenir les niveaux de tension corrects. Certains transformateurs peuvent être équipés de commutateurs de prise. Grâce à ceux-ci, ils peuvent faire face aux fluctuations de la tension d’alimentation et de la demande d’électricité. Les relais de tension peuvent détecter ces fluctuations et ajuster automatiquement la tension de sortie.

3. Les générateurs

Les relais de tension sont parfois utilisés pour assurer le bon fonctionnement et la sécurité des générateurs. Ils peuvent détecter les fluctuations de tension et les anomalies dans ces derniers et mettre en œuvre la régulation de la tension ou l’interruption du circuit. La détection et l’interruption de la surtension, de la sous-tension et de l’inversion de puissance dans les générateurs et le contrôle de l’équipement synchrone sont ses principales fonctions dans les générateurs.

Principe du relais de tension

Le relais de tension reçoit en entrée la tension à mesurer. Cette tension est souvent mesurée par l’intermédiaire d’un transformateur de mesure ou d’un dispositif similaire.

Le signal électrique d’entrée est ensuite envoyé à un circuit de conversion ou similaire. Ce dernier amplifie ou module le signal et le convertit au niveau approprié. Cela permet de régler l’intensité et la portée du signal.

Le signal via le circuit de conversion est converti au format approprié dans celui de sortie. Il peut s’agir d’un signal analogique ou numérique. Pour les signaux analogiques, le signal est exprimé sous la forme d’un niveau de tension. Dans le cas de signaux numériques, la sortie est souvent transmise sous la forme d’un signal de commande ou d’un signal de contact.

Dans certains cas, les relais de tension sont isolés entre les circuits d’entrée et de sortie. Cela permet d’obtenir une isolation électrique et de garantir la sécurité et l’indépendance du circuit. Les circuits sont alors isolés à l’aide de matériaux isolants ou de transformateurs isolants.

Types de relais de tension

Il existe différents types de relais de tension. En voici quelques exemples :

1. Le relais de surtension

Un relais de surtension est un relais qui fonctionne lorsque la tension dans un système électrique dépasse une plage spécifiée. Il génère un signal de contrôle lorsqu’un certain niveau de tension est dépassé et coupe normalement le circuit ou envoie un signal au contrôleur. Cela permet d’éviter les dommages aux équipements et les surcharges causées par la surtension dans les réseaux électriques.

2. Le relais à minimum de tension

Un relais à minimum de tension est un relais qui fonctionne lorsque la tension d’un réseau électrique descend en dessous d’une plage spécifiée. Il génère un signal de commande lorsque la tension descend en dessous d’un certain niveau, généralement pour interrompre le circuit ou envoyer un signal au contrôleur. Cela permet d’éviter les problèmes causés par la sous-tension dans les systèmes d’alimentation et les pannes de fonctionnement des équipements.

Il est souvent utilisé pour démarrer une alimentation de secours. La plupart des sources d’alimentation de secours proviennent des générateurs de secours. Ceux-ci comprennent également les éclairages de secours. Ils sont également utilisés dans les fonctions de protection des onduleurs, car les sous-tensions ou les phases manquantes au sein de ceux-ci peuvent entraîner des défaillances.

3. Le relais de surtension de défaut de terre

Il s’agit d’un relais qui fonctionne en cas de défaut sur la terre dans un réseau électrique. Lorsqu’un défaut s’y produit, la tension sur la terre de la phase normale est environ 1,7 fois plus élevée que celle de la phase normale. Par conséquent, un défaut à la terre peut être détecté. Ils sont alors utilisés pour prévenir les dommages aux équipements et les accidents électriques causés par une surtension due à un défaut sur la terre.

Toutefois, si la protection contre les défauts sur la terre n’est assurée que par une surtension, le circuit risque d’être interrompu par des défauts à d’autres endroits. C’est pourquoi des relais de direction et de surintensité de défaut de terre sont souvent utilisés.

Qu’est-ce qu’un régulateur de tension ?

Un régulateur de tension (anglais : Voltage regulator) est un dispositif capable de faire varier la tension de sortie à une valeur arbitraire. Il est utilisé pour faire varier la tension avec une grande précision et la restituer en fonction de l’application.

Les applications les plus courantes consistent à fournir des tensions variables conformément aux spécifications de tension pour chaque installation dans une usine ou un bâtiment.

Différents types de régulateurs de tension sont disponibles auprès des fabricants d’équipements d’alimentation, et il est nécessaire de sélectionner le régulateur approprié en fonction de l’environnement de fonctionnement, de l’utilisation prévue et de l’objectif.

La demande commerciale dans l’industrie des équipements de télécommunications a augmenté ces dernières années, notamment en ce qui concerne la prise en charge de la 5G.

Utilisations des régulateurs de tension

Les régulateurs de tension sont des produits à tension de sortie variable composés d’un transformateur toroïdal, de balais coulissants et d’un mécanisme coulissant, et sont utilisés dans le but d’extraire une tension arbitraire.

Dans la situation actuelle, les régulateurs de tension peuvent être classés en deux catégories, et il est nécessaire de choisir le type de régulateur de tension qui convient le mieux au but de l’utilisation et à l’environnement d’exploitation.

Les catégories de régulateurs de tension sont décrites ci-dessous.

• Régulateurs de tension à glissière : ils se composent d’un transformateur toroïdal, de balais à glissière et d’un mécanisme à glissière.
• Régulateurs de tension de type semi-conducteur : caractérisés par un mécanisme de transformateur dont les éléments se trouvent dans un substrat semi-conducteur.

Bien qu’il soit plus compact que le régulateur à glissière, il présente un risque d’endommagement dû au bruit, etc.

Principe des régulateurs de tension

Cette section décrit le principe des régulateurs de tension.

Le générateur de tension fait varier la tension de sortie au moyen d’un transformateur toroïdal monté dans l’appareil, d’un balai coulissant et d’un mécanisme coulissant.

La tension d’entrée peut être immédiatement modifiée à n’importe quelle valeur souhaitée et la sortie peut être effectuée après l’opération à l’aide d’un panneau tactile ou d’un interrupteur incident.

Les régulateurs de tension sont principalement classés en quatre types : monophasé 100 V, monophasé 200 V, triphasé 200 V et triphasé 400 V. Ils sont utilisés pour différentes applications.

Leurs principales caractéristiques sont décrites ci-dessous.

1. Tension d’entrée variable de 100 V à 440 V et sortie.
2. Contrairement aux alimentations utilisant des semi-conducteurs, ils résistent aux surintensités instantanées.

Lors de l’utilisation d’un régulateur de tension, il est nécessaire de décider s’il doit être utilisé pour des applications à courant continu ou alternatif, puis de choisir le type de convertisseur de puissance qui convient le mieux au but de l’utilisation et à l’environnement d’exploitation.

Chaque fabricant ayant des caractéristiques différentes, il est important d’ajuster la tension du régulateur à la tension appropriée et de fournir la tension en fonction de l’utilisation prévue.

Qu’est-ce qu’un détecteur de métaux ?

Un détecteur de métaux est un appareil qui détecte les métaux en utilisant l’induction électromagnétique pour détecter la force électromotrice générée dans le métal. Ils sont utilisés dans diverses applications et domaines car ils peuvent détecter des métaux dans des zones invisibles telles que les sous-sols, dans les aliments ou encore sous les vêtements des personnes.

Il existe également d’autres dispositifs de détection des métaux, tels que les lecteurs de compteurs. Toutefois, un compteur ne peut détecter que des matériaux magnétiques tels que le fer et le nickel. Les détecteurs de métaux, en revanche, peuvent détecter tous les métaux, y compris les matériaux non magnétiques tels que l’acier inoxydable et l’aluminium.

Utilisations des détecteurs de métaux

L’application la plus évidente d’un détecteur de métaux est la détection des mines terrestres. Les détecteurs de métaux en forme d’aspirateur sont utilisés à cette fin. Cependant, ils présentent le désavantage de réagir à tous les métaux présents dans le sol autres que les mines terrestres, et ils ne réagissent pas aux mines terrestres constituées de non-métaux (par exemple, celles en plastique).

Les détecteurs de métaux sont également utilisés à des fins de sécurité, notamment pour les contrôles avant l’embarquement dans les aéroports et la prévention du vol à l’étalage dans les magasins et surfaces commerciales. Par exemple, certains magasins de CD et de vêtements attachent à l’avance des étiquettes métalliques à leurs marchandises, de sorte que si un client tente de sortir un article du magasin sans passer par la caisse, le détecteur de métaux réagira.

De plus, le principe du détecteur de métaux est également utilisé pour le contrôle non destructif de produits industriels et le diagnostic de maladies.

Principe des détecteurs de métaux

Les détecteurs de métaux sont utilisés dans de nombreux domaines, et leurs formes diffèrent en fonction du domaine et de leur usage. Cependant, le principe de base est le même pour tous.

Les détecteurs de métaux sont des appareils qui utilisent l’induction électromagnétique, qui génère une force électromotrice sur un conducteur dans un champ magnétique changeant.

Une bobine est installée à l’intérieur du détecteur de métaux, et lorsque le détecteur est mis en marche et qu’un courant électrique est appliqué à cette bobine, un champ magnétique est généré à l’intérieur de la bobine. Lorsque ce champ magnétique traverse un autre métal, une force électromotrice est générée dans ce métal par induction électromagnétique. Par conséquent, un courant électrique circule à l’intérieur du métal et un autre champ magnétique est généré, ce qui entraîne une modification du champ magnétique dans son ensemble. La présence ou l’absence de métal peut être déterminée par cette modification du champ magnétique.

Le champ magnétique généré par le métal change en fonction de la présence ou de l’absence de rayures sur la surface du métal. Lors d’un contrôle non destructif, la qualité d’un produit est assurée par la détection d’infimes variations du champ magnétique dues à la présence ou à l’absence de défauts. C’est pourquoi le contrôle non destructif nécessite une technologie de détection des signaux extrêmement avancée par rapport à d’autres domaines.

Comment choisir un détecteur de métaux ?

Lors du choix d’un détecteur de métaux, il est important de se référer aux spécifications du fabricant et de sélectionner un appareil capable d’atteindre l’objectif visé, car chaque détecteur a ses propres forces et faiblesses.

Les détecteurs de métaux réagissent bien aux métaux ferreux, mais sont moins sensibles aux alliages, tels que l’acier inoxydable. D’autres détecteurs de métaux sont moins sensibles aux objets longs et fins et aux objets contenant de grandes quantités d’eau. Si le détecteur de métaux doit être utilisé dans de telles situations, il doit alors être choisi avec soin.

Il existe une grande variété de formes, y compris celles pour les gros objets, celles pour les petits objets et celles qui peuvent être connectées à des bandes transporteuses. En fonction de l’application, il peut être nécessaire d’en utiliser plusieurs.

Si vous souhaitez détecter des pierres ou du verre en plus du métal, ou si vous voulez effectuer une détection plus précise, un détecteur de corps étrangers utilisant les rayons X est utilisé en conjonction avec le détecteur de métaux.

Détecteurs de métaux utilisés dans les usines

Les détecteurs de métaux sont utilisés pour les essais non destructifs dans les usines de fabrication et pour la détection de corps étrangers dans les usines alimentaires. Les essais non destructifs comprennent l’inspection magnétique des défauts profonds à l’aide de détecteurs de métaux et d’appareils similaires. Nous présenterons ici quelques exemples de détecteurs de métaux utilisés dans les usines alimentaires pour prévenir la contamination par des objets étrangers.

Les détecteurs de métaux sont utilisés dans presque toutes les usines alimentaires car la contamination par les métaux est un problème majeur. En général, les inspections sont effectuées sur les bandes transporteuses de la ligne de production, mais la précision des inspections varie en fonction de la position, de l’orientation et de la forme du produit. Au moment de l’introduction, la meilleure méthode est sélectionnée en fonction des performances de l’équipement, de sa forme et des métaux qui peuvent y être mélangés. Si le système n’est pas utilisé correctement, il peut ne pas être en mesure de détecter les métaux même s’ils sont contenus, il faut donc faire attention.

Par précaution d’utilisation, les détecteurs de métaux étant une méthode d’inspection utilisant le magnétisme, ils peuvent ne pas fonctionner correctement en fonction de l’environnement qui entoure l’équipement. En particulier, l’alimentation électrique et les câbles doivent être correctement gérés en fonction des spécifications de l’équipement.

De plus, des inspections périodiques avec une pièce de test sont nécessaires pour garantir la stabilité des performances du détecteur de métaux. Dans le cas des usines alimentaires, les équipements doivent être inspectés à une fréquence conforme aux normes de contrôle des limites critiques.

Qu’est-ce qu’un four électrique ?

Les fours électriques sont des équipements utilisés pour chauffer, fondre et brûler des échantillons d’essai tels que des métaux, du verre, des céramiques et des composants semi-conducteurs en chauffant un élément chauffant intégré à une température élevée dans une chambre à l’aide de l’énergie électrique.

Les objectifs des essais comprennent le développement de nouveaux matériaux, l’analyse chimique des matériaux, ainsi que les essais de combustion et de résistance à la chaleur.

La température maximale pouvant être réglée à l’intérieur d’un four électrique varie en fonction du produit, mais en général, certains types sont réglables entre 1000 °C et 3000 °C environ.

Utilisations des fours électriques

Outre les fours électriques à haute température, il existe également des fours à vide, qui peuvent créer un vide quasi total à l’intérieur de la chambre.

Il existe un type de four rotatif qui fait tourner automatiquement l’échantillon placé dans la chambre, garantissant ainsi un chauffage uniforme de l’échantillon. Ce type de four est également disponible avec un mécanisme qui permet de charger et de décharger automatiquement l’échantillon.

Il existe différents types d’éléments chauffants.
Les fils de fer, de nichrome et de kanthal sont utilisés comme éléments chauffants jusqu’à environ 1 300 °C. Les éléments chauffants en carbure de silicium sont utilisés jusqu’à environ 1500°C, le disiliciure de molybdène jusqu’à environ 1800°C et le carbone (graphite) jusqu’à environ 3000°C.

Principe d’un four électrique

La chambre d’un four électrique se compose d’un élément chauffant et d’un isolant. De plus, un système de contrôle est incorporé pour régler et contrôler la température dans la chambre.

Tout d’abord, la température à tester est réglée en actionnant les interrupteurs tout en vérifiant le panneau de l’unité de contrôle. En général, une fois la température réglée, le micro-ordinateur de commande du four électrique commence à contrôler la température pour atteindre la température cible et continue à contrôler la température pour la maintenir une fois que la température réglée a été atteinte.

Certains fours électriques sont programmables pour régler la température à la température A, maintenir cette température pendant 1 heure, puis la régler à la température B et la maintenir pendant 2 heures, etc.

Pour contrôler la température dans l’armoire, le micro-ordinateur de contrôle obtient régulièrement des informations sur la température à partir des capteurs installés dans cette armoire. Par conséquent, si la température actuelle est inférieure à la température de consigne, le chauffage se poursuit, et si la température actuelle dans l’armoire est supérieure à la température de consigne, le chauffage s’arrête.

La méthode de contrôle PID est généralement utilisée pour contrôler la température dans l’armoire.

Qu’est-ce qu’une minuterie électronique ?

Les minuteries permettant d’allumer et d’éteindre des appareils électriques à une heure précise sont appelées minuteries électroniques ou minuteries programmables.

En général, les minuteries électroniques sont utilisées pour allumer et éteindre des appareils tous les jours aux mêmes heures.

Certains produits ont plusieurs combinaisons d’heures ON/OFF. Par exemple, le lundi est contrôlé par l’heure ON/OFF du modèle A, le mardi par l’heure ON/OFF du modèle B, et ainsi de suite pour les modèles C, D, E… Vous pouvez sélectionner le programme à activer pour chaque jour de la semaine.

Utilisations des minuteries électroniques

Les minuteries électroniques sont intégrées dans les appareils d’éclairage et les appareils électroménagers.

Elles servent, par exemple, à allumer l’éclairage tous les jours à la même heure et l’éteindre à une heure prédéterminée, ou à allumer un humidificateur tous les jours à la même heure et l’éteindre à une heure prédéterminée, par exemple, à l’heure du coucher.

Outre les utilisations de base susmentionnées, il existe depuis peu des produits dotés de fonctions supplémentaires. Par exemple, de nouvelles minuteries sont équipées d’un capteur de luminosité qui les allume lorsque l’environnement est lumineux et les éteint lorsqu’il fait sombre. Cette fonction est utile dans les situations où l’appareil n’est pas utilisé la nuit et doit fonctionner uniquement de jour.

Il existe également des modèles étanches conçus pour une utilisation en extérieur et des modèles qui affichent la quantité d’énergie consommée par les appareils connectés.

Les prix varient d’environ 7 € pour les modèles bon marché à plus de 70 € pour certains.

Principe des minuteries électroniques

Les minuteries électroniques sont équipées d’une prise de courant alternatif (côté alimentation) pour l’entrée du courant commercial de 100 V CA et d’une prise de courant alternatif (côté prise de courant) pour l’équipement électrique à contrôler.

Lorsque l’heure de mise en marche prescrite est atteinte, l’alimentation et la prise de courant susmentionnées sont activées.
Il s’agit d’un mécanisme très simple qui alimente l’appareil connecté en conduisant le côté alimentation et le côté prise de courant susmentionnés.

La puissance admissible variant selon le type de minuteries électroniques, il est impossible de fournir une puissance supérieure à cette puissance admissible. Il est donc nécessaire de vérifier la puissance admissible de la minuterie électronique et de s’assurer que la puissance requise par le dispositif à utiliser est inférieure à cette puissance avant utilisation.

Les minuteries électroniques simples, telles que celles qui s’allument à une heure précise et s’éteignent à une heure précise chaque jour, sont souvent conçues à l’aide de circuits logiques eux-aussi simples.

En revanche, pour les minuteries électroniques très performantes, dotées de plusieurs programmes, de plusieurs boutons-poussoirs et d’un écran LCD, un micro-ordinateur à puce unique est souvent intégré dans la conception.

Qu’est-ce qu’un oxygénomètre ?

Un oxygénomètre est un instrument permettant de mesurer la concentration d’oxygène dans l’air.

Ils sont utilisés dans différents domaines tels que l’industrie, la médecine et la surveillance de l’environnement. Les méthodes utilisées peuvent être divisées en deux grandes catégories : les analyseurs électromagnétiques et les analyseurs électrochimiques.

De plus, des processus spéciaux tels que la protection contre les explosions sont souvent appliqués. L’équipement est choisi en fonction du but de l’utilisation et de l’environnement dans lequel il doit être mesuré.

Utilisations des oxygénomètres

Les analyseurs d’oxygène sont des instruments utilisés dans des domaines très variés.

1. Dans les usines

Sur les chantiers de construction, où ils sont utilisés pour surveiller les concentrations de gaz dans le but de prévenir les accidents dus au manque d’oxygène. Il y a carence en oxygène lorsque la concentration d’oxygène dans l’air est inférieure à environ 18%. C’est pourquoi ils sont souvent utilisés dans les zones où les changements d’air sont peu fréquents et dans les espaces où l’on manipule de l’azote liquide et d’autres gaz.

Ils sont également utilisés pour le contrôle de la combustion dans les fours industriels. Ils mesurent la concentration d’oxygène dans la zone de combustion et permettent d’ajuster le rapport air/combustible (rapport combustible/oxygène). Un contrôle précis du rapport air-carburant garantit une combustion efficace du carburant et une optimisation des émissions de gaz d’échappement.

2. Utilisations médicales

L’équipement est largement utilisé dans la pratique médicale. Il surveille les niveaux d’oxygène des patients sous oxygénothérapie et assure un apport d’oxygène adéquat. Les concentrations d’oxygène chutent également lors d’activités d’alpinisme et de haute altitude, c’est pourquoi les oxymètres sont souvent utilisés pour déterminer la nécessité d’une supplémentation en oxygène.

Principe des oxygénomètres

Le principe d’un oxymètre est généralement la mesure à l’aide d’un capteur d’oxygène. Il existe plusieurs types de capteurs d’oxygène, le plus courant étant celui qui mesure la transmission de l’oxygène.

Ces capteurs sont fabriqués à partir de céramique ou d’autres matériaux et mesurent la quantité d’oxygène en fonction de la réaction chimique qui se produit dans le matériau lorsque l’oxygène traverse le capteur. Les résultats de la mesure sont généralement affichés sur un écran numérique ou un compteur analogique.

Certains oxygénomètres peuvent également être équipés d’un avertissement ou d’une alarme si la concentration d’oxygène dépasse une certaine plage. Il existe deux méthodes principales pour collecter l’oxygène en vue de sa mesure par les oxygénomètres : la diffusion et l’aspiration.

La méthode de diffusion mesure la concentration d’oxygène dans un état de diffusion naturelle et est utilisée pour observer les changements de concentration d’oxygène, par exemple dans les laboratoires. La méthode d’aspiration utilise une pompe ou un dispositif similaire pour collecter et mesurer le gaz, et peut être utilisée pour mesurer les concentrations d’oxygène dans les espaces confinés.

Types d’oxygénomètres

Il existe plusieurs types d’oxygénomètres.

1. Analyseur d’oxygène magnétique

Lorsqu’un champ magnétique est appliqué à l’échantillon de gaz, l’oxygène est attiré par le même principe qu’un aimant. La pression générée par ce processus est détectée par un capteur et la concentration d’oxygène est mesurée. Cette méthode permet de mesurer même les gaz inflammables, mais elle est plus coûteuse que les autres méthodes.

2. Oxygénomètres à cellule galvanique

Lorsque l’oxygène est diffusé dans l’électrolyte, une réaction d’oxydation/réduction se produit à chaque électrode et un courant circule dans l’électrolyte proportionnellement à la concentration d’oxygène. La concentration en oxygène est déterminée à partir de ce courant. Ils ont l’avantage d’être compacts et peu coûteux, mais ils se détériorent, qu’ils soient utilisés ou non, et les pièces doivent donc être remplacées régulièrement.

3. Oxygénomètres à zircone

À haute température, la zircone est conductrice grâce aux ions d’oxygène. Par conséquent, cet Oxygénomètres utilise un capteur pour détecter la concentration de la force électromotrice de la cellule de concentration d’oxygène générée dans l’électrode en zircone. Il a l’avantage d’être facilement configurable, mais la présence de gaz inflammables peut entraîner des erreurs dans les résultats.

4. Oxygénomètres à oxygène dissous

L’oxygène dissous est l’oxygène dissous dans l’eau et celui-ci est mesuré par cet appareil de mesure. Il est souvent appelé oxygénomètre à solvant ou capteur d’oxygène. L’oxygène dissous peut être mesuré par titrage, par la méthode de l’électrode à diaphragme ou par des appareils de mesure de l’oxygène dissous fluorescents.

La méthode de titrage utilise une réaction d’oxydoréduction pour titrer à partir d’un réactif préparé, et les résultats sont utilisés à des fins arithmétiques. Elle présente l’inconvénient d’être sensible aux substances oxydantes et réductrices.

La méthode de l’électrode à diaphragme utilise une électrode à diaphragme. Par rapport à la méthode de titrage, elle présente l’avantage de permettre une mesure immédiate de l’oxygène dissous. Toutefois, elle présente l’inconvénient de nécessiter un entretien et un étalonnage fréquents.

La méthode de fluorescence utilise une substance spéciale qui devient fluorescente lorsqu’elle est irradiée par la lumière ultraviolette. L’oxygène dissous est mesuré en utilisant le fait que l’intensité de la fluorescence diminue avec la quantité d’oxygène dissous dans l’eau. Cette méthode devrait remplacer les électrodes à diaphragme comme méthode alternative de mesure de l’oxygène dissous, car elle est facile à entretenir et à calibrer.

Qu’est-ce qu’un ruban conducteur ?

Un ruban conducteur est un ruban doté de propriétés conductrices.

Il s’agit de rubans adhésifs constitués d’une feuille d’aluminium ou de cuivre ou de charges telles que des particules métalliques introduites dans la couche adhésive, et qui se caractérisent par une faible résistance électrique. Comme il en existe plusieurs types, il est important de choisir le ruban conducteur approprié en fonction de l’application, notamment en ce qui concerne la résistance, la flexibilité et le fait que la face adhésive doive être simple ou double.

Fondamentalement, il est utilisé pour protéger les équipements des bruits électromagnétiques et électrostatiques externes. Il est appliqué à proximité des sources de bruit ou à la surface des dispositifs semi-conducteurs.

En connectant électriquement une extrémité du ruban conducteur directement à la ligne de terre de l’appareil, le bruit externe est absorbé par le ruban conducteur et évacué par la ligne de terre, protégeant ainsi l’appareil.

Utilisations des rubans conducteurs

1. Électricité statique / blindage électromagnétique

Si un ouvrier d’une usine touche un produit alors que celui-ci est chargé d’électricité statique, les composants semi-conducteurs de la carte électronique à l’intérieur du produit peuvent être endommagés ou, dans le pire des cas, partiellement détruits.

Pour éviter cette situation, il est conseillé de prendre des mesures telles que la pose de tapis conducteurs dans l’usine. L’électricité statique s’écoule de la surface de l’enceinte du produit vers le tapis conducteur sur l’établi et est évacuée vers le sol.

Toutefois, en fonction du chemin emprunté par l’électricité statique dans l’équipement, l’électricité statique peut atteindre les cartes de circuits imprimés à l’intérieur du produit. Dans ce cas, les tapis conducteurs ne suffisent pas et des mesures doivent être prises au niveau du circuit imprimé. Des rubans conducteurs sont utilisés ici pour protéger les différents composants. Comme le montre la figure 1, il est possible de blinder le composant à protéger avec du ruban conducteur et de le relier à la ligne de terre pour empêcher l’électricité statique de circuler vers le composant.

2. Mesures de sécurité pour la distribution d’énergie

Le ruban conducteur est également utilisé comme mesure de sécurité dans la distribution de l’électricité produite dans les centrales électriques vers les bureaux et les habitations. En principe, un ruban isolant est enroulé autour du câble pour isoler l’électricité, mais des rubans conducteurs d’une résistance légèrement supérieure sont également utilisés.

Comme le câble contient une couche conductrice, si le câble reste débranché alors qu’il est connecté, le champ électrique se concentre en un point précis de la couche conductrice, ce qui peut entraîner une rupture de l’isolation du câble. L’enroulement de rubans conducteurs autour de la couche conductrice peut atténuer cette contrainte de champ électrique.

3. Applications analytiques

Lors de l’observation d’échantillons en microscopie électronique à balayage (SEM) et en microscopie électronique à transmission (TEM), qui sont couramment utilisées dans les applications de recherche et de développement, il est nécessaire de rendre l’échantillon électriquement conducteur. Des rubans conducteurs sont utilisés des deux côtés de l’échantillon lorsque celui-ci est placé sur la table d’observation, car l’échantillon se chargera pendant l’observation si aucun chemin d’évacuation n’est prévu pour les électrons irradiés.

Principe des rubans conducteurs

Comme le ruban adhésif, le ruban conducteur se compose d’un matériau de base et d’un adhésif. Pour le rendre conducteur, l’adhésif est appliqué sur une feuille métallique gaufrée ou des particules métalliques sont dispersées dans l’adhésif.

Outre la feuille métallique, des fibres conductrices très souples sont parfois utilisées comme matériau de base. Les rubans avec des fibres conductrices sont souvent utilisés lorsque les rubans doivent être appliqués sur des parties mobiles ou confinées d’un équipement.

Autres informations sur les rubans conducteurs

Mesures contre le bruit statique

Les feuilles et rubans conducteurs sont utilisés pour éviter les dommages causés à l’équipement par l’électricité statique, mais l’électricité statique est un problème sérieux dans les usines. L’électricité statique peut détruire des composants sur les cartes de circuits internes, ce qui peut entraîner des plaintes de la part des utilisateurs si le produit est expédié sans avoir été repéré.

Pour éviter de telles situations, il est important non seulement de prendre des mesures locales à l’aide de rubans conducteurs, mais aussi de prendre des mesures à l’échelle de l’usine, telles que

1. Augmenter l’humidité dans l’usine
   L’augmentation de l’humidité et le maintien d’un niveau d’humidité constant dans l’usine peuvent réduire la résistance électrique des surfaces des équipements.
2. Fournir des fils pouvant être reliés à la terre
   Prévenir la production d’électricité statique sur les travailleurs en prévoyant des fils pouvant être reliés à la terre, par exemple au niveau du poignet de la personne qui travaille.
3. Posez des feuilles conductrices
   Même si un travailleur se charge, l’électricité statique peut être rejetée à la terre par l’intermédiaire d’une feuille conductrice.
4. Fixer des rubans conducteurs sur l’équipement
   Protégez l’équipement en apposant des rubans conducteurs près de l’entrée du chemin d’entrée du bruit ou sur la surface des dispositifs semi-conducteurs.