月: 2023年4月

Qu’est-ce qu’un thermomètre bimétallique ?

Un thermomètre bimétallique est un instrument de mesure qui utilise les propriétés des bimétalliques pour mesurer la température.

Les bimétaux sont fabriqués en collant deux types de plaques métalliques ayant des coefficients de dilatation thermique différents, qui se courbent lorsque la température change. Cet instrument utilise la force de courbure pour faire tourner l’axe de l’aiguille qui pointe vers l’échelle de la plaque d’affichage et lit directement la température mesurée.

Par rapport aux thermomètres en verre, ils sont plus durables, plus faciles à manipuler et plus sûrs. En raison de leur structure simple et de leur facilité d’entretien et d’inspection, ils sont largement utilisés dans les applications domestiques et industrielles.

Utilisations des thermomètres bimétalliques

Les thermomètres bimétalliques sont utilisés à l’intérieur comme thermomètres muraux ou fixes. Ils comportent principalement un élément bimétallique à ressort qui déplace l’aiguille d’une plaque d’affichage circulaire avec une échelle imprimée.

Ils sont également utilisés comme thermomètres à eau, thermomètres de sol et thermomètres de cuisine. Les bilames à enroulement sont incorporés dans un cylindre en saillie derrière la plaque d’affichage. De plus, dans les applications industrielles, les bimétaux sont utilisés pour le contrôle de la température des lignes dans les usines chimiques, etc., en raison de leurs caractéristiques telles que l’étanchéité, la résistance à la corrosion, la résistance chimique et la résistance à la pression, qui peuvent être facilement ajoutées.

Principe des thermomètres bimétalliques

L’un des bimétalliques est un alliage de fer et de nickel, un alliage à faible dilatation thermique dont le coefficient de dilatation thermique est pratiquement nul à la température ambiante. L’autre bimétallique est un alliage à coefficient de dilatation thermique très élevé, obtenu en ajoutant du chrome ou du cuivre au manganèse. Les bimétaux sont fabriqués sous la forme d’une seule feuille de métal en superposant ces deux feuilles de métal et en les laminant à froid.

Une technologie avancée est nécessaire pour la production de bimétaux, car leurs propriétés peuvent changer sous l’effet de la chaleur après une utilisation prolongée. Lorsque la tôle bimétallique est chauffée, la face de l’alliage ayant le coefficient de dilatation le plus élevé s’étend et se déforme avec la face de l’alliage à faible dilatation thermique à l’intérieur. Les thermomètres bimétalliques sont dotés d’un mécanisme qui utilise la force générée à ce moment-là pour déplacer l’aiguille du thermomètre.

En réalité, le matériau bimétallique est enroulé autour du thermomètre sous la forme d’un ressort, et la torsion causée par les changements de température est utilisée pour faire tourner l’aiguille. L’alliage à faible dilatation thermique est appelé invar en anglais et est une marque déposée. Il s’agit d’un alliage contenant 64 % de fer, 36 % de nickel et une petite quantité de manganèse. Il se caractérise par sa faible dilatation thermique, ce qui signifie que les cristaux dans leur ensemble ne subissent pratiquement aucune dilatation thermique lorsque la température augmente.

Comment installer les thermomètres bimétalliques ?

Si le produit tombe ou est soumis à des chocs excessifs, des écarts de lecture se produisent. Par conséquent, les points suivants doivent être pris en compte lors du montage du thermomètre :

1. Vibrations

Les vibrations continues de la partie sensible à la température entraînent l’usure des différentes parties du thermomètre et leur détérioration. Les vibrations de la partie sensible à la température se manifestent par un léger tremblement de l’aiguille. Si cela se produit, il ne faut pas laisser l’appareil sans surveillance, mais prendre immédiatement les mesures appropriées.

2. Température ambiante

S’il existe une différence de température entre la température ambiante et l’objet à mesurer, la température ambiante peut entraîner des erreurs de mesure. Il est possible d’y remédier en maintenant l’équipement utilisé au chaud et en contrôlant la dissipation et l’absorption de la chaleur.

3. Environnement glacial

Si la température de l’objet à mesurer est inférieure au point de congélation, l’intérieur du thermomètre peut geler et endommager le produit. Si le produit doit être utilisé dans un environnement de congélation, un produit dédié doit être installé. Dans de rares cas, les produits dédiés peuvent geler à l’intérieur, mais dans la plupart des cas, cela peut être résolu en choisissant un produit avec des spécifications spéciales, comme l’utilisation d’un produit avec de l’huile de silicone.

Autres informations sur les thermomètres bimétalliques

1. Tubes de protection pour les thermomètres bimétalliques

Des tubes protecteurs sont nécessaires dans les cas suivants :

• Lorsque l’objet à mesurer peut corroder la partie sensible à la température.
• Lorsque la partie sensible à la température est soumise à une pression élevée.
• Lorsque l’objet à mesurer est un fluide.
• Lorsque l’objet à mesurer fuit et interfère lorsque le thermomètre est retiré.

2. Matériau de la gaine de protection

S’il existe un risque de corrosion de l’objet à mesurer, il faut choisir un matériau résistant à la corrosion pour la gaine de protection. Si la partie sensible à la température est soumise à une pression, il faut utiliser un matériau résistant à la pression.

3. Types de gaines de protection

Les types de gaines de protection comprennent les gaines de protection non ferreuses, les gaines de protection soudées en acier inoxydable et les gaines de protection évidées. Le choix se fait en fonction de la longueur de la pièce sensible à la température et d’autres facteurs.

Qu’est-ce qu’une chaudière à biomasse ?

Les chaudières à biomasse sont des équipements à source de chaleur qui utilisent des déchets industriels tels que les déchets de bois, les déchets de papier et les pneus usagés comme combustible pour produire de la vapeur et de l’eau chaude.

Utilisations des chaudières à biomasse

Les chaudières à biomasse sont utilisées dans divers domaines. L’une des utilisations les plus courantes est la production d’électricité à petite échelle.

Les systèmes de production d’électricité utilisant des chaudières à biomasse utilisent la chaudière à biomasse pour produire de la vapeur ou du gaz, qui est ensuite utilisé pour faire tourner une turbine dans le générateur afin de produire de l’électricité. Une chaudière à biomasse qui produit de la vapeur peut, par exemple, produire environ quatre tonnes de vapeur par heure, ce qui peut faire tourner la turbine du générateur pour produire 300 kilowatts d’électricité.

En plus de la vapeur, les chaudières à biomasse peuvent également produire de l’eau chaude, qui est utilisée pour chauffer les installations agricoles et fournir de l’eau chaude aux thermes. Les chaudières à biomasse sont également installées dans diverses usines, par exemple comme source de vapeur, d’eau chaude et d’eau sanitaire dans les grandes usines chimiques et comme source de chaleur pour les équipements de séchage dans les scieries.

Principe des chaudières à biomasse

Les chaudières à biomasse peuvent être divisées en trois méthodes de combustion principales : la combustion directe, la gazéification par pyrolyse et le gaz biochimique. Les chaudières à biomasse de chaque méthode sont utilisées pour la production d’électricité.

1. Systèmes à combustion directe

Les systèmes à combustion directe produisent de la vapeur et de l’eau chaude en brûlant directement des combustibles de biomasse tels que des copeaux de bois, du bois aminci et des déchets combustibles. Lorsqu’une chaudière à biomasse de cette méthode est utilisée comme générateur, la vapeur produite dans la chaudière à biomasse fait tourner une turbine pour produire de l’électricité.

2. Systèmes de gazéification par pyrolyse

Les systèmes de gazéification par pyrolyse utilisent des copeaux de bois, du bois aminci et des déchets combustibles comme combustible et produisent du gaz par chauffage plutôt que par combustion directe. Lorsqu’une chaudière à biomasse de ce type est utilisée comme générateur d’électricité, le gaz produit est utilisé pour faire tourner une turbine à gaz et produire de l’électricité.

3. Méthode du gaz biochimique

Les systèmes à gaz biochimique utilisent comme combustible des effluents d’élevage, des déchets alimentaires ou des boues d’épuration. Ils se distinguent par le fait qu’ils sont fermentés plutôt que brûlés. La fermentation produit du biogaz combustible tel que le méthane, qui est brûlé pour produire de la vapeur et de l’eau chaude. Lorsqu’une chaudière à biomasse de ce type est utilisée comme générateur d’électricité, le gaz produit est utilisé pour faire tourner une turbine à gaz qui produit de l’électricité.

L’une des principales caractéristiques des chaudières à biomasse est qu’elles utilisent comme combustible des éléments provenant directement de la biosphère, plutôt que des combustibles fossiles. Cela signifie que le dioxyde de carbone absorbé par les copeaux de bois et les autres matériaux utilisés comme combustible pour la croissance et le dioxyde de carbone produit lors de la combustion sont considérés comme étant plus ou moins nuls, ce qui permet d’atteindre la “neutralité carbone”.

Autres informations sur les chaudières à biomasse

1. Points à prendre en compte lors de l’installation d’une chaudière à bois et à biomasse

Trois points sont à prendre en considération lors de l’installation d’une chaudière à biomasse : le coût du combustible, le coût de l’équipement et l’élimination des cendres de combustion. Ces points sont expliqués successivement :

Coût du combustible
Les chaudières à biomasse bois sont réputées avoir des coûts de combustible inférieurs à ceux des chaudières à combustibles fossiles. Le combustible peut provenir de la sylviculture, de l’industrie manufacturière (transformation du bois), de la construction (principalement la construction de maisons générales) et de l’élimination des déchets industriels.

Coût de l’équipement
Le pouvoir calorifique inférieur des combustibles ligneux par rapport aux combustibles fossiles et la variation de la qualité des combustibles ligneux signifient que les coûts d’équipement d’une chaudière à biomasse ligneuse sont plus élevés pour obtenir le même rendement. Afin de promouvoir l’utilisation de ces chaudières à l’avenir, il est souhaitable d’augmenter les subventions du gouvernement ainsi que les améliorations techniques.

Élimination des cendres de combustion
Le bois de chauffage génère des cendres de combustion représentant environ 10 % du combustible utilisé. Selon la législation japonaise, les cendres de combustion sont considérées comme des déchets industriels. Cela soulève la question de l’élimination coûteuse des cendres de combustion. Toutefois, la décision est laissée à l’appréciation de chaque municipalité, qui prend des décisions différentes.

2. Combustibles pour les chaudières à biomasse de bois

Les combustibles pour les chaudières à biomasse bois comprennent le bois de chauffage, les copeaux de bois et les granulés de bois. Le bois de chauffage est défini comme du bois qui a été coupé en bûches de taille raisonnable et séché pour augmenter l’efficacité de la combustion. Les copeaux de bois sont des chutes de bois déchiquetées provenant des industries forestières, manufacturières et de la construction, qui sont plus faciles à transporter que le bois de chauffage.

Les granulés de bois sont fabriqués à partir de copeaux de bois, de sciure de bois, etc., qui sont moulés en plus petits morceaux et traités pour faciliter la combustion. Les prix varient en fonction du nombre d’heures de travail nécessaires à la transformation.

3.Potentiel des chaudières à biomasse de bois

Les chaudières à biomasse de bois entrent dans la même catégorie d’énergie renouvelable que la production d’énergie éolienne et solaire. L’avantage par rapport aux autres énergies renouvelables est qu’elles ne sont pas affectées par les conditions météorologiques. Si l’approvisionnement en combustible et d’autres questions peuvent être résolues, il s’agit d’une source d’énergie très prometteuse.

Qu’est-ce qu’un bioréacteur ?

Les bioréacteurs sont un type de biotechnologie. Les bioréacteurs sont utilisés dans un large éventail de domaines, notamment l’alimentation, l’agriculture, l’industrie, la médecine, l’analyse, etc. Il s’agit de systèmes qui utilisent les mécanismes des changements chimiques dans les organismes vivants causés par les enzymes et les cellules pour produire des substances utiles à l’industrie.

Bien que les réactions in vivo aient l’inconvénient d’être plus lentes que les réactions chimiques, elles présentent d’autres avantages tels que moins de sous-produits et aucune perte d’activité catalytique. Elles sont également supérieures en termes de coût, car elles peuvent se dérouler sans être soumises à des températures et à des pressions élevées, ce qui élimine la nécessité de préparer des équipements résistants à la pression et à la chaleur.

Utilisations des bioréacteurs

L’homme utilise les bioréacteurs depuis l’Antiquité. Il s’agit notamment du miso (aliment japonais traditionnel qui se présente sous forme de pâte fermentée), de la sauce soja, du saké et du vin, qui sont produits par la réaction de la levure et des levures avec les matières premières, telles que les fèves de soja, le riz et le jus de fruit.

À l’époque moderne, la recherche et le développement de diverses technologies de bioréacteurs ont progressé en fonction de leurs caractéristiques et de leurs utilisations. Par exemple, l’immobilisation des enzymes (qui les rend disponibles pour un usage répété) a permis la production en masse d’acides aminés et de sucres, conduisant à leur utilisation dans l’industrie alimentaire, et le développement d’instruments tels que les autoanalyseurs et les biocapteurs, qui sont des instruments d’analyse physico-chimique utilisés pour détecter et quantifier des substances.

D’autres applications concernent les réactions se produisant dans les cellules végétales, les cellules animales telles que les cellules hépatiques et sanguines, les organites intracellulaires tels que les mitochondries et les corps pigmentaires, les récepteurs hormonaux et les anticorps.

Principe des bioréacteurs

Les bioréacteurs fonctionnent en synthétisant, décomposant, convertissant et éliminant les réactifs en tant que matières premières avec des enzymes immobilisées et d’autres éléments de réaction sous une température, un pH et une pression contrôlés et régulés, afin d’obtenir le produit cible.

En plus des enzymes purifiées, des cellules et des micro-organismes sont utilisés comme éléments de réaction. Les éléments de réaction peuvent être immobilisés soit par la méthode de liaison au support, qui consiste à les lier à des supports insolubles, soit par la méthode de réticulation, qui consiste à réticuler les éléments de réaction, soit par la méthode d’inclusion, qui utilise un agent d’inclusion. L’immobilisation de l’élément réactionnel facilite la séparation de l’élément réactionnel de la substance produite. Il existe également des méthodes où les éléments réactionnels sont suspendus sans être immobilisés.

Dans les bioréacteurs, les méthodes d’aération, d’agitation, de mélange et de contrôle de la température de réaction diffèrent fortement selon que la réaction est effectuée à l’état liquide ou solide. Par exemple, si les éléments de réaction sont des organismes aérobies, l’aération est nécessaire, on utilise donc une méthode d’aération et d’agitation, ou on choisit une méthode d’airlift, dans laquelle des bulles d’air s’élèvent à partir d’un tube de tirage à l’intérieur du récipient. Dans le cas des organismes photosynthétiques, il est nécessaire d’apporter au liquide des matières organiques dissoutes, des sels inorganiques tels que l’azote et le phosphore, des vitamines et d’autres substances bioactives, ainsi que de la lumière.

Dans le cas des microbioréacteurs utilisés pour l’analyse, des récipients de l’ordre de quelques µl peuvent être utilisés, et la température et le volume du liquide doivent être davantage contrôlés pour éviter les erreurs de mesure.

Synthèse de substances optiquement actives par des bioréacteurs

Les bioréacteurs sont également fréquemment utilisés pour la synthèse de substances optiquement actives. Les biocatalyseurs sont parmi les catalyseurs les plus couramment utilisés pour la synthèse de substances optiquement actives. Les avantages de l’utilisation des biocatalyseurs sont les suivants :

• Nombre d’entre eux présentent une excellente activité catalytique dans des environnements faciles à gérer pour nous : température normale, pression normale et pH proche de la neutralité.
• Les réactions sélectives ne se produisent que sur des sites spécifiques du composé. En général, peu de sous-produits sont produits et on peut s’attendre à des réactions avec des rendements élevés.
• La spécificité du substrat permet d’effectuer des réactions uniquement sur des composés spécifiques, même si plusieurs composés sont présents. Même si des composés racémiques sont utilisés, il est possible de réagir uniquement avec le corps R ou le corps S.
• Dans de nombreux cas, la réaction est effectuée dans l’eau, de sorte qu’il n’est pas nécessaire de se préoccuper de la déshydratation ou du dégazage.
• Les groupes fonctionnels sont très sélectifs, ce qui permet de réduire uniquement les cétones en présence de cétones et d’aldéhydes, ou d’hydrolyser des nitriles sélectifs en présence d’esters.

Utilisations des bioréacteurs en médecine régénérative

Dans le domaine de la médecine régénérative, les bioréacteurs peuvent être utilisés pour cultiver efficacement un grand nombre de cellules.

Les cellules souches pluripotentes telles que les cellules ES et iPS attirent l’attention en tant que source cellulaire importante en médecine régénérative en raison de leur capacité de prolifération illimitée et de leur multipotence. En particulier, les cellules iPS devraient être utilisées dans divers domaines, car elles sont confrontées à moins d’obstacles éthiques que les cellules ES. D’autre part, pour utiliser ces cellules en médecine régénérative, un approvisionnement stable d’environ 1 à 10 milliards de cellules est nécessaire. Un point important dans les systèmes de culture flottants en 3D est de savoir comment maintenir l’uniformité de la composition du milieu de culture et de la concentration d’oxygène dans le milieu. La vitesse d’agitation est importante à cet égard. Une agitation excessive peut entraîner un stress physique pour les cellules. Cette méthode est particulièrement inadaptée à la culture des cellules iPS, qui sont sujettes à l’apoptose dans les cellules individuelles. D’autre part, une agitation à faible vitesse devrait entraîner une fusion non spécifique entre les cellules et une sédimentation des agrégats cellulaires, ce qui peut réduire considérablement l’efficacité de la culture. Pour résoudre ces problèmes, des recherches sont en cours pour développer des bioréacteurs moins stressants pour les cellules et maintenant une agitation plus uniforme.

Qu’est-ce qu’une fiole ?

Les fioles sont utilisées comme récipients pour les injections ou les échantillons d’analyse en chromatographie liquide à haute performance et sont classés comme récipients scellés dans la pharmacopée japonaise. L’ouverture est recouverte d’un bouchon en caoutchouc, mais il existe également des fioles à bouchon vissé.

Elles sont en verre borosilicaté qui est un verre traité par le feu sans l’utilisation de moules. Comme ce verre peut être fabriqué à des températures plus basses que le verre sodocalcique, l’élution des composants alcalins est relativement faible. Ces dernières années, on a constaté un besoin accru de fioles faiblement traitées aux alcalins, qui réduisent l’élution des fioles pour la stabilité du médicament, et de fioles à faible absorption, qui peuvent réduire la quantité de médicament adsorbé.

Utilisations des fioles

Les fioles sont principalement utilisées pour contenir des médicaments injectables. Pour l’utiliser, la fiole est remplie de médicament dans des conditions aseptiques, un bouchon en caoutchouc est inséré dans l’ouverture, et le bouchon en caoutchouc et l’ouverture sont refermés à l’aide d’un capuchon en aluminium ou similaire. Le bouchon en caoutchouc peut être percé plusieurs fois, ce qui permet de recueillir la solution médicamenteuse plusieurs fois, mais il doit être utilisé dans des conditions aseptiques, car des accidents infectieux peuvent se produire en raison d’opérations telles que la collecte de la solution médicamenteuse à l’aide d’une aiguille contaminée.

En chromatographie liquide à haute performance, des fioles sont également utilisées pour placer les échantillons d’analyse dans les échantillonneurs automatiques, mais dans le cas de la chromatographie ionique, des fioles en résine synthétique sont utilisées car il existe un risque de lixiviation des composants présents dans les fioles en verre. De plus, les substances basiques peuvent adhérer à la paroi interne de la fiole, auquel cas on utilise également des fioles en résine synthétique.

Caractéristiques des fioles

Les fioles sont fabriquées en verre borosilicaté. Le verre borosilicaté est composé de dioxyde de silicium et d’acide borique anhydre et présente une structure réticulée. Il se caractérise par un faible coefficient de dilatation thermique, une dureté relative et une grande résistance à l’eau. Par rapport au verre sodé et au verre au plomb, il est plus résistant à la chaleur et au froid et présente une excellente résistance à la corrosion par les produits chimiques. Il se caractérise également par son imperméabilité à l’oxygène et à d’autres gaz, ce qui empêche l’oxydation.

Les traitements de surface sont utilisés pour modifier les propriétés de la surface intérieure en verre des fioles, notamment la désalcalinisation et le revêtement. La désalcalinisation est une opération qui consiste à neutraliser ou à extraire sélectivement les composants alcalins de la couche superficielle en faisant réagir la surface du verre avec un composé sulfuré à une température proche du point de transition du verre. Cette opération expose les surfaces à forte teneur en silice et réduit l’élution des composants alcalins. Les revêtements peuvent être appliqués à l’aide de silice, de résines de silicone ou de fluoropolymères.

Le traitement de la silice est une méthode par laquelle la silice est fondue à haute température sur la surface intérieure du verre pour former une fine pellicule de silice sur la surface intérieure. Le traitement à la silicone est généralement une méthode de formation d’une fine pellicule de résine de silicone sur la surface du verre par trempage et cuisson dans une solution de diméthylpolysiloxane. Le traitement au fluoropolymère est une méthode de formation d’une fine pellicule de fluoropolymère sur la surface intérieure du verre par application et cuisson d’un fluoropolymère avec un agent de couplage. Ces procédés évitent le contact direct de la solution chimique avec la surface interne du verre, ce qui rend plus difficile l’élution des composants du verre.

Différences entre les fioles et les ampoules

Les fioles sont munies d’un bouchon en caoutchouc qui couvre l’ouverture, tandis que les ampoules sont remplies de la solution médicinale, puis stockées avec l’extrémité du récipient fermée par la chaleur. Pour utiliser la solution médicamenteuse, la tête du récipient est coupée et une aiguille est insérée dans l’ouverture pour aspirer la solution médicamenteuse. Lors de la découpe des ampoules, la manipulation dépend du type de récipient. Pour les récipients présentant des marques ponctuelles ou des lignes à l’endroit de la découpe, la tête de l’ampoule est pliée à la main telle quelle. Pour les ampoules sans marques ni lignes, la tête de l’ampoule est pliée après avoir gratté le col de l’ampoule à l’aide d’un cutter pour ampoules et d’une lime. Les ampoules sont souvent utilisées pour les médicaments injectables en quantités relativement faibles. Comme les fioles, les ampoules sont fabriquées en verre borosilicaté, ce qui signifie que les composants de la solution médicamenteuse sont à peine adsorbés et que les composants en verre sont rarement dissous. Elles ne sont pas non plus perméables aux gaz tels que l’oxygène. L’avantage d’utiliser des ampoules est qu’elles peuvent être fabriquées dans des contenants très hermétiques à un coût inférieur à celui des fioles.

Comment manipuler les fioles à bouchon en caoutchouc ?

Lors de l’utilisation de fioles munies d’un bouchon en caoutchouc, il convient de veiller à éviter le coring. Le coring est un phénomène dans lequel le bouchon en caoutchouc est raclé par l’aiguille lorsque celle-ci est insérée dans le bouchon en caoutchouc de la fiole, et les morceaux de caoutchouc raclés (c’est-à-dire le noyau) sont mélangés à la solution médicamenteuse. On pense que le noyautage est dû à des facteurs tels que la forme et le matériau du bouchon en caoutchouc, le diamètre et la forme de l’aiguille d’injection et la méthode de ponction. Par exemple, il a été rapporté que l’incidence du carottage est plus élevée avec les aiguilles en plastique émoussées et les aiguilles en métal 18G. Il a également été rapporté que plus l’aiguille est insérée rapidement, plus l’incidence du carottage est élevée.
Pour prévenir le carottage, les méthodes suivantes sont considérées comme efficaces :

• Lors de l’insertion de l’aiguille, percer le bouchon en caoutchouc à l’endroit désigné (zone gravée).
• S’il n’y a pas de zone gravée, le centre du bouchon en caoutchouc doit être utilisé.
• Choisissez une aiguille aussi fine que possible et dont la lame est courte.
• L’aiguille doit être insérée lentement et verticalement.
  Ne tournez pas l’aiguille pendant l’injection.
• Évitez d’injecter l’aiguille plus d’une fois au même endroit.

Lors de la manipulation de fioles munies d’un bouchon en caoutchouc, il convient de se familiariser avec ces méthodes et de faire preuve d’une extrême prudence afin d’éviter les carottages.

Qu’est-ce que le cintrage de tuyaux ?

Le cintrage de tuyaux est une technique permettant de plier des tubes métalliques pour produire des composants à l’aide d’une cintreuse spécialisée.

Une grande variété de matériaux métalliques tels que le cuivre, l’aluminium, le fer et l’acier inoxydable peuvent être utilisés pour le traitement en fonction de l’application. Cette technologie est essentielle pour la fabrication de pièces et de composants de tuyauterie utilisés principalement dans les secteurs de l’automobile et de la construction. Depuis quelques années, on trouve facilement des “cintreuses” dans les centres de bricolage, ce qui permet aux particuliers de s’adonner au cintrage de tuyaux.

Le cintrage de tuyaux permet de fabriquer des produits plus légers et plus résistants. Il contribue également au développement de produits écologiques et respectueux de l’environnement, et la technologie du cintrage de tuyaux devrait encore évoluer et accroître sa valeur dans tous les domaines à l’avenir.

Utilisations du cintrage de tuyaux

Le cintrage de tuyaux est utilisé dans une grande variété de produits, tels que les tuyauteries d’équipement, les silencieux automobiles et les pieds de chaises à tuyaux. Les matériaux métalliques courants sont l’aluminium, le cuivre, le fer et l’acier inoxydable. D’autres métaux spéciaux tels que le titane et le laiton peuvent également être traités.

De plus, la section transversale des tuyaux peut être circulaire, rectangulaire, ovale ou d’une autre forme. Toutefois, en fonction de la forme et du matériau du tube, il existe des limites à l’éventail des traitements possibles. Il est donc important d’envisager la combinaison optimale pour chaque application.

Principe du cintrage de tuyaux

Les éléments importants des principes du cintrage de tuyaux sont les suivants. Ces éléments sont communs à toutes les géométries de cintrage typiques présentées ci-dessous :

1. Contrainte de traction

Il s’agit de la contrainte qui se produit dans le sens de la traction sur l’extérieur de la section cintrée. Cela entraîne une diminution de l’épaisseur de l’extérieur du tube et, dans certains cas, une légère concavité.

2. Contrainte de compression

Contrairement à la contrainte de traction, cette contrainte se produit dans le sens de l’écrasement vers l’intérieur. Il peut en résulter des plis à l’intérieur.

3. Flexion intérieure R

Il s’agit du rayon de courbure intérieur lors du cintrage d’un tuyau. Si l’on tente de le réduire, il est possible que la contrainte de traction (1) augmente et que l’extérieur se fissure, et que la contrainte de compression (2) provoque des plis à l’intérieur. Une attention particulière doit être accordée aux matériaux souples tels que l’aluminium, car ils sont susceptibles de se plisser.

4. Flexion minimale R

Il s’agit de la valeur de la plus petite courbure intérieure R à l’intérieur de laquelle le tuyau ne se fissurera pas. Si l’on tente de cintrer avec un rayon inférieur à cette valeur, des fissures se produisent.

Étant donné qu’il existe des différences en fonction du matériau, de l’épaisseur et de la forme de la plaque, il convient d’être prudent lors de la mise en œuvre. Des matériaux de recuit peuvent être utilisés pour éviter les fissures.

Types de cintrage de tuyaux

Le cintrage de tuyaux comprend les procédés de cintrage suivants : cintrage en angle aigu, cintrage en L, cintrage en angle obtus, cintrage en U, cintrage en carré et cintrage en Z. La forme souhaitée peut être obtenue en combinant différents procédés de cintrage et en soudant ensemble plusieurs pièces qui ont été cintrées.

Le traitement peut également être effectué par des particuliers, mais il y a des limites au traitement individuel, par exemple pour les traitements de haute précision ou les tuyaux extrêmement épais ou minces. Dans ce cas, le fabricant spécialisé est mandaté en fonction de l’application.

1. Cintrage en angle aigu

Il s’agit d’une méthode de cintrage à un angle inférieur à 90° en forme de “H”.

2. Cintrage en “L”

Il s’agit d’un cintrage à angle droit en forme de “L”. Dans ce processus, il faut veiller à éviter le phénomène de “retour élastique”, qui fait que l’angle s’ouvre un peu plus que l’angle auquel le pliage a été effectué. L’aluminium, en particulier, présente une déformation élastique élevée, de sorte qu’il doit être plié plus largement que les autres métaux.

3. Cintrage en angle obtus

Il s’agit d’une méthode de pliage à un angle plus étroit qu’un angle droit (95° à 175°), en forme de “L”. En fonction de l’article, cette méthode peut également être appelée “cintrage en V”.

4. Cintrage en “U”

Il s’agit d’une méthode de pliage à 180° en forme de “U”. Dans ce processus, le premier pliage est effectué au début du pliage des deux côtés, puis la partie centrale est pliée. Cela permet d’éviter le contact avec le moule et facilite la production de pièces symétriques.

5. Cintrage en carré

Il s’agit d’une méthode de pliage en forme de “U”. Le cintrage en L décrit ci-dessus est effectué deux fois, ce qui rend plus difficile l’obtention d’un angle plus précis qu’avec le cintrage en L.

6. Cintrage en Z

Il s’agit d’une méthode de cintrage en forme de “Z”. Même si la ligne n’est pas diagonale comme un “Z” parfait, on parle toujours d’un cintrage en “Z”.

Qu’est-ce qu’un panneau en nid d’abeille ?

En disposant des hexagones comme dans une ruche, il est possible d’obtenir “une résistance maximale avec un minimum de matériau” et la structure en nid d’abeille est idéale d’un point de vue mécanique.

Les panneaux en nid d’abeille sont des panneaux ultra-légers et très résistants, dont le centre en nid d’abeille est prise en sandwich entre des plaques de parement dont la majeure partie du volume est constituée d’air. Ils peuvent être taraudés, percés, entaillés ou traités de la même manière que les matériaux métalliques ordinaires.

Ils sont utilisés lorsqu’une réduction significative du poids est souhaitée sans compromettre la résistance.

Utilisations des panneaux en nid d’abeille

Fabriqués à partir d’aluminium, de papier et de plastique, les panneaux alvéolaires sont sélectionnés pour différentes applications, car leur résistance et leur poids varient en fonction de la grosseur de noyau du nid d’abeille. Les composites à base de fibres aramides et de fibres de carbone sont utilisés dans le secteur aérospatial, tandis que l’aluminium est couramment utilisé pour les matériaux de construction, les équipements médicaux et l’ameublement.

Les noyaux en nid d’abeille ont également la capacité de réguler les flux d’air turbulents (action rectificatrice) et peuvent être utilisés comme plaques rectificatrices dans les vitrines. Le nid d’abeille est utilisé de diverses manières, en tirant parti de ses propriétés d’insonorisation et d’isolation thermique.

Principe des panneaux en nid d’abeille

• Grande rigidité
  La structure d’un panneau en nid d’abeille peut être considérée comme un ensemble de poutres en I disposées de manière hexagonale, ce qui rend l’ensemble du panneau résistant à la déformation. La surface supportée par le nid d’abeille acquiert une grande rigidité hors plan, ce qui permet de supporter des charges plus élevées.
• Propriétés de fatigue
  Par rapport aux constructions en plaques soudées ou collées mécaniquement, il n’y a pas de concentrations de contraintes, ce qui se traduit par d’excellentes propriétés de fatigue. Les panneaux en nid d’abeille permettent également d’obtenir d’excellentes propriétés de fatigue acoustique.
• Surface lisse
  Pas de déformation causée par le boulonnage ou le rivetage, ce qui permet d’obtenir une surface lisse et plane lors du moulage et de l’assemblage, ainsi qu’un aspect agréable.
• Absorption des chocs
  Lorsqu’il est chargé dans le sens de l’épaisseur, le panneau en nid d’abeille se déforme tout en maintenant une charge presque constante, ce qui explique ses propriétés élevées d’absorption des chocs.
• Propriétés d’isolation
  Plus de 90 % de l’air en volume est contenu dans les cellules individuelles, ce qui empêche la convection de l’air.
• Propriétés d’insonorisation
  Lorsque de petits trous sont percés sur un côté du panneau, l’énergie acoustique résonne dans l’air à l’intérieur, ce qui produit un effet d’étouffement. La fréquence à laquelle le son est atténué dépend de la taille des cellules du nid d’abeille et de l’épaisseur du panneau.

Qu’est-ce qu’un outil d’ébavurage ?

Un outil d’ébavurage est un outil permettant d’éliminer les bavures qui apparaissent inévitablement lors de l’usinage des métaux et d’autres matériaux.

Les bavures sont des protubérances ou des résidus qui apparaissent involontairement au cours de l’usinage et qui sont générés par le processus de déformation et d’arrachement du matériau de travail lors de la coupe ou de la découpe à la presse.

Les bavures étant tranchantes et pouvant causer des blessures en cas de contact accidentel, l’ébavurage est essentiel pour presque toutes les pièces de tôle dans le monde. Les types de bavures comprennent les bavures de coupe dues aux perceuses et aux fraiseuses, les bavures de pressage dues aux presses et les bavures de moulage par injection qui sont générées par le passage dans les interstices pendant le moulage et le forgeage.

Utilisations des outils d’ébavurage

Les outils d’ébavurage sont utilisés pour éliminer les protubérances et les résidus générés par le processus d’usinage. L’ébavurage a trois objectifs principaux :

1. Éviter les erreurs de mesure

La présence de bavures sur les bords de la surface de mesure d’une pièce entraîne une erreur par rapport aux dimensions d’origine. Les erreurs peuvent se traduire par des pièces qui ne sont pas correctement assemblées comme prévu ou par des produits qui ne fonctionnent pas comme prévu.

2. Prévenir les défaillances et l’usure des produits

Même une fois achevé, le produit peut être à l’origine d’une série de défaillances. Pendant l’utilisation, des bavures peuvent se détacher du produit et devenir des objets étrangers ou, dans le cas des unités d’entraînement, entrer en contact avec d’autres pièces, provoquant des rayures et de l’usure. Dans le cas des produits électriques, les bavures peuvent entrer en contact avec les circuits et provoquer des courts-circuits.

3. Éviter les blessures aux travailleurs et aux utilisateurs

Les bavures sur les produits sont de forme irrégulière et tranchante, en particulier sur les produits métalliques, et peuvent causer des blessures rien qu’en les touchant. Les travailleurs et les utilisateurs risquent toujours de se blesser si des bavures subsistent.

Principe des outils d’ébavurage

Le principe de l’outil d’ébavurage est simple : en meulant le long du grain de l’outil, les bavures sont éliminées et les zones irrégulières sont aplanies et rendues lisses et non blessantes au toucher.

Une méthode légèrement différente, appelée chanfreinage, est également disponible pour les bavures survenant lors du perçage de trous. La bavure n’est pas enlevée à l’aide d’un outil manuel, mais l’arête entière est coupée afin d’éliminer également la bavure.

Types d’outils d’ébavurage

Il existe différentes méthodes d’ébavurage, dont la plus courante consiste à éliminer les bavures par contact mécanique à l’aide d’une machine ou d’un outil d’usinage. Les principaux types d’outils sont les suivants :

• Lime
• Grattoirs
• Papier abrasif
• Meuleuses
• Ponceuses
• Ponceuses à bande

Les limes, les grattoirs et le papier abrasif sont utilisés pour éliminer les bavures en tenant la pièce dans la main et en polissant les bords de la pièce. Les meuleuses, les rheuters et les ponceuses à bande éliminent les bavures en plaçant la pièce contre un objet en rotation. Les perceuses et les fraiseuses peuvent également être utilisées, en fonction de l’état de la bavure.

Informations complémentaires sur les outils d’ébavurage

Comment enlever les bavures

Les bavures apparaissent dans les coins de la pièce lors de son usinage. Il existe cinq grands types de méthodes d’élimination des bavures en fonction du matériau de la pièce.

1. Manuelle ou avec l’utilisation d’une machine
Il existe deux méthodes : la finition manuelle et l’utilisation d’une perceuse ou d’une fraiseuse. Parfois, les zones où des bavures apparaissent lors de l’usinage en bout sont usinées à l’avance afin d’éviter la formation de bavures.

2. Méthode d’usinage par grains abrasifs
Cette méthode permet d’éliminer les bavures à l’aide d’une substance granulaire dure appelée grain abrasif. Il en existe trois types : le jet de grains abrasifs, qui élimine les bavures en pulvérisant des grains abrasifs sur la bavure ; le flux abrasif, qui élimine les bavures en plaçant le produit dans une machine qui fait tourner un flux abrasif ; et le polissage au tonneau, qui élimine les bavures en plaçant le produit avec les bavures et les grains abrasifs dans le même conteneur et en faisant tourner le conteneur. Cette méthode est utilisée pour éliminer les bavures des petites pièces.

3. Méthode par traitement thermique
Il existe deux méthodes d’ébarbage par traitement thermique. L’une utilise une flamme ou un plasma pour chauffer et éliminer les bavures uniquement, tandis que l’autre méthode alimente la zone ébarbée et élimine les bavures grâce à la chaleur générée par la résistance électrique.

4. Méthode par traitement chimique
Cette méthode utilise des produits chimiques pour dissoudre et éliminer les bavures uniquement.

5. Méthode par traitement électrochimique
Cette méthode permet d’éliminer les bavures en immergeant le produit comportant des bavures dans une solution électrolytique, en faisant vibrer la solution électrolytique et en l’alimentant en énergie.