月: 2023年4月

Qu’est-ce qu’un laser vert ?

Le laser vert est un terme générique désignant les lasers qui émettent une lumière d’une longueur d’onde de 532nm, qui se situe dans le domaine de la lumière visible. On l’appelle laser vert parce qu’il apparaît à l’œil comme une lumière verte. La lumière laser produite à la longueur d’onde fondamentale devient 532nm lorsqu’elle traverse un cristal non linéaire. Bien que l’énergie diminue lorsqu’elle traverse le cristal, les longueurs d’onde vertes sont souvent utilisées pour la microfabrication et le marquage en raison de leurs propriétés élevées de collecte de la lumière. Les lasers verts sont souvent des lasers individuels utilisant des cristaux Nd:YAG, Nd:YVO4 ou Yb:YAG, ou des lasers à semi-conducteurs.

Utilisations des lasers verts

Les lasers verts sont utilisés ont de nombreuses utilisations. Parmi les applications familières, on peut citer les marqueurs permettant de projeter des lignes de référence parallèles et perpendiculaires sur les chantiers de construction, et les pointeurs laser utilisés dans les réunions.

En science, ils sont utilisés pour la spectroscopie Raman, l’analyse de la fluorescence, l’interférométrie laser et l’holographie.

Dans l’industrie, des machines de traitement équipées de lasers verts ont été mises sur le marché pour la microfabrication, comme le découpage en tranches, le perçage et le traçage, le marquage de plaquettes, la découpe et le marquage de circuits imprimés.

Principe du laser vert

Le principe de base des lasers verts est le suivant :
La longueur d’onde de 532nm est également connue sous le nom de seconde harmonique (en anglais : Second Harmonic Generation). La seconde harmonique est l’action de conversion de longueur d’onde de l’optique non linéaire. Lorsqu’une lumière d’une certaine fréquence est envoyée dans un certain matériau, une lumière d’un multiple entier de la fréquence est émise, un phénomène qui est utilisé pour générer la lumière de 532nm. La longueur d’onde fondamentale de 1064nm est générée et lorsque cette lumière traverse un cristal non linéaire (cristal LBO), elle est émise à une longueur d’onde de 532nm, qui correspond à la moitié de la valeur de 1064nm.

La longueur d’onde fondamentale de 1064nm est générée par les lasers Nd:YAG (lasers à l’état solide utilisant des cristaux d’yttrium-aluminium-grenat dopés au néodyme), les lasers Nd:YVO4 (lasers à l’état solide utilisant des cristaux de tétroxyde d’yttrium-vanadium dopés au néodyme), etc.

Le rendement de conversion n’est pas de 100% lorsqu’il traverse des cristaux non linéaires, de sorte que l’énergie de la lumière à 532nm est réduite. Toutefois, les lasers verts sont également utilisés dans les domaines de la microfabrication et des semi-conducteurs, en raison de la mise en œuvre de matériaux (métaux) présentant une bonne absorption à cette longueur d’onde et du fait que le faisceau peut être rétréci plus facilement qu’avec les lasers fondamentaux.

Qu’est-ce que la graisse ?

La graisse est un lubrifiant fabriqué en mélangeant une huile de base avec un épaississant pour former un gel.

Il existe des graisses à base d’huile minérale et des graisses à base d’huile synthétique en fonction de l’huile de base utilisée. La graisse à base d’huile minérale est la plus courante.

Des additifs tels que des antioxydants et des additifs de charge sont parfois ajoutés pour donner à la graisse ses caractéristiques.

Utilisations de la graisse

La graisse est un lubrifiant appliqué à un large éventail de machines et d’équipements dans l’industrie. Voici quelques exemples d’utilisation des graisses :

• Prévention du frottement dans les roulements et les pièces mobiles des équipements et des machines
• Application sur les joints pour améliorer l’adhérence
• Aide à la dissipation de la chaleur pour les machines

Les performances lubrifiantes des roulements, en particulier, jouent un rôle important dans les secteurs de l’automobile et de l’équipement de précision. Les graisses qui facilitent la dissipation de la chaleur dans les machines sont appelées graisses dissipatrices de chaleur et sont utilisées, par exemple, dans les unités centrales d’ordinateurs et les dissipateurs de chaleur.

Principe de la graisse

La graisse est composée d’un épaississant constitué de molécules de savon qui forment une structure tridimensionnelle en forme de filet et incorporent l’huile de base. Lorsqu’une contrainte est appliquée à la graisse, la structure du réseau se déforme et l’huile de base s’infiltre, jouant ainsi le rôle de lubrifiant. Même si des corps étrangers entrent en contact avec la graisse, la structure réticulaire n’est pas significativement perturbée et la structure est maintenue, de sorte que la fonction de lubrifiant n’est pas significativement altérée.

Il convient de noter que la nature non newtonienne du fluide doit être prise en compte lors de l’évaluation de la graisse en rotation. L’huile lubrifiante ne produit pas d’effet de coin en cas de contraintes à faible vitesse et le film d’huile se détache. La graisse, en revanche, présente une viscosité constante même à faible vitesse et peut donc maintenir l’épaisseur de son film sur la surface de cisaillement.

Types de graisses

En fonction du type d’épaississant, les graisses peuvent également être divisées en graisses à base de savon et en graisses sans savon. Les graisses à base de savon de lithium, en particulier, sont encore utilisées dans de nombreuses applications.

Elles sont également classées en différents types, dont voici quelques exemples typiques.

1. Graisse au molybdène

Cette graisse contient du disulfure de molybdène. Elle se caractérise par des propriétés d’extrême pression élevées et est souvent utilisée dans les sections à forte charge. Toutefois, il faut veiller à ce que la graisse ne coule pas en raison de sa viscosité relativement faible.

2. Graisse au lithium

Graisse à base de savon dans laquelle le sel de lithium du stéarate de lithium ou l’acide gras durci de l’huile de ricin est dispersé dans la matière première qu’est l’huile de base en tant qu’agent épaississant. Depuis la mise au point de la graisse au lithium, qui présente une excellente résistance à l’eau et à la chaleur en 1938, elle est utilisée comme graisse universelle dans un grand nombre de domaines.

Elle présente une excellente résistance à l’eau et une grande stabilité mécanique, toutes deux inférieures à celles des graisses à l’urée non à base de savon. Cependant, certaines graisses à base d’urée durcissent ou se ramollissent sous l’effet de températures élevées ou du cisaillement, de sorte que les graisses au lithium sont généralement utilisées, à moins que l’application ne soit unique. Elles conviennent à une large gamme de vitesses de rotation, de la plus basse à la plus élevée.

Comme elle peut avoir un effet néfaste sur le caoutchouc et la résine, il convient d’utiliser des produits clairement marqués pour les produits à base de caoutchouc et de résine.

3. Graisse pour châssis

Cette graisse utilise du savon de calcium et d’autres substances comme agents épaississants. Elle est largement utilisée dans les automobiles et se caractérise par sa grande polyvalence. Bien que ses performances soient inférieures à celles de la graisse au lithium, il s’agit d’une graisse relativement bon marché.

4. Graisse à la silicone

Cette graisse utilise de l’huile de silicone. Comme elle n’a pas d’effet négatif, elle est souvent utilisée dans les produits en caoutchouc et en résine.

Comment utiliser la graisse ?

La graisse peut être utilisée par application, graissage manuel ou graissage automatique.

1. Application

L’application est une méthode qui consiste à appliquer manuellement la graisse sur la pièce à lubrifier. Certains équipements peuvent être spécifiés pour l’application.

2. Graissage manuel

La lubrification manuelle est utilisée pour lubrifier l’intérieur des guides linéaires, des vis à billes, etc. Les équipements qui nécessitent une lubrification interne sont équipés d’un graisseur et sont lubrifiés à l’aide d’une pompe à graisse.

3. Graissage automatique

Le graissage automatique est un système dans lequel la pompe à graisse fournit automatiquement de la graisse de manière régulière. La graisse est acheminée vers la position de graissage par un tube rigide ou similaire.

Une vanne de dosage est généralement incorporée dans la tuyauterie pour assurer une alimentation constante en graisse. Les pompes électriques sont généralement utilisées pour les pompes à graisse, qui sont périodiquement graissées sur commande de l’unité de contrôle afin de réduire les heures de maintenance et d’éviter les problèmes d’équipement dus à des oublis de graissage.

Autres informations sur la graisse

1. Avantages de la graisse

Les avantages par rapport aux lubrifiants sont les suivants :

• Moins de perte à l’usage, moins de fréquence de remplacement et de lubrification
• Moins de risques de fuites et plus facile à stocker
• Elle peut être utilisée dans des conditions de rotation à faible vitesse et de charges de choc
• Même si des corps étrangers pénètrent dans la graisse, ils sont retenus dans la graisse et n’endommagent pas les machines et les équipements
• Peut être utilisée comme lubrifiant même si de petites quantités d’eau y sont mélangées

2. Inconvénients de la graisse

Les inconvénients de la graisse par rapport aux lubrifiants sont les suivants :

• Procédures compliquées pour le remplacement et le nettoyage
• Elle ne convient pas à une utilisation à des vitesses très élevées, car il est difficile de dissiper la chaleur
• Difficulté d’élimination des corps étrangers

Qu’est-ce qu’une trappe à graisse ?

Les trappes à graisse sont des dispositifs qui séparent les huiles rejetées par les restaurants et les usines de transformation alimentaire.

Ils peuvent séparer non seulement l’huile, mais aussi les restes de nourriture et les déchets végétaux, et sont également appelés bacs à graisse.

Les émissions des cuisines contiennent de grandes quantités d’huile dans l’eau, ce qui peut obstruer les canalisations et provoquer des odeurs nauséabondes si elles sont rejetées directement dans le réseau d’égouts. Pire encore, elles peuvent être à l’origine d’une pollution de l’environnement. C’est pourquoi les restaurants dotés d’une cuisine commerciale sont tenus de les installer.

La taille et la forme des trappes à graisse varient en fonction du type d’entreprise pour laquelle elles sont requises. Ils doivent également être correctement installés et régulièrement nettoyés, et leur entretien doit donc être confié à une entreprise spécialisée. La manipulation correcte des trappes à graisse est également très importante pour l’environnement.

Utilisations des trappes à graisse

Les séparateurs de graisse sont largement utilisés dans les industries qui manipulent des huiles de cuisson. Voici quelques exemples d’applications des séparateurs de graisse

1. Restaurants et établissements de restauration rapide

Les restaurants et les établissements de restauration rapide rejettent des graisses, des huiles et des résidus alimentaires utilisés pour la cuisson, qui doivent être piégés. Les trappes à graisse peuvent capturer ces graisses, huiles et résidus alimentaires.

Le problème des émissions est particulièrement important dans les restaurants, en particulier les magasins de ramen (plat japonais composé de nouilles dans un bouillon) en raison de la grande quantité d’huile contenue dans la soupe. L’huile utilisée a tendance à se solidifier à froid et peut boucher les canalisations. Les effluents de lavage des conteneurs contiennent également de grandes quantités d’huile, qui peuvent ne pas pouvoir être séparées dans les siphons.

Certains magasins se sont associés à des fondations pour installer des équipements de piégeage performants.

2. Usines alimentaires et installations de transformation

Les usines alimentaires et les installations de transformation produisent des déchets tels que des graisses, des huiles et des résidus alimentaires. Ces déchets sont évacués à l’aide de trappes à graisse, car le fait de les déverser dans les égouts peut entraîner une pollution de l’environnement et des problèmes avec les stations d’épuration.

3. Établissements médicaux et hôpitaux vétérinaires

Les établissements médicaux et les hôpitaux vétérinaires produisent des seringues jetables et du matériel médical et vétérinaire. Ces déchets nécessitent l’utilisation de trappes à graisse pour s’assurer qu’ils sont correctement éliminés dans les installations de traitement des eaux usées.

4. Bâtiments publics et écoles

Des trappes à graisse peuvent être installées dans les bâtiments publics et les écoles pour capturer les graisses et les solides rejetés par les cantines et les toilettes. L’utilisation de trappes à graisse est obligatoire dans les centres de restauration.

Principe des trappes à graisse

Une trappe à graisse est composé de trois réservoirs.

1. Premier réservoir

Il s’agit de la première cuve par laquelle passe l’évacuation de la cuisine. Cette cuve est équipée d’un panier à mailles. Les paniers retiennent les déchets relativement volumineux, tels que les restes de nourriture et les déchets végétaux. Les émissions plus lourdes que l’eau, telles que les boues, sont également éliminées par sédimentation.

2. Deuxième réservoir

Réservoir intermédiaire dans lequel l’huile est séparée et éliminée. L’huile a un poids spécifique inférieur à celui de l’eau, de sorte que l’huile flottante est éliminée à l’aide de cloisons. Une fois l’huile flottante éliminée, le processus est acheminé vers le troisième réservoir.

3. Troisième réservoir

L’huile est enlevée dans la cuve 2, mais une partie de l’huile restante est enlevée dans la cuve 3. Dans cette cuve, un tuyau de purge est installé de manière à ce que seule l’eau soit transférée dans le tuyau. L’entrée du tuyau est située à peu près à mi-chemin entre les deux liquides, ce qui empêche l’huile légère et flottante de pénétrer dans le piège.

Comment choisir un séparateur de graisses ?

Les séparateurs de graisse sont sélectionnés en fonction de leur capacité, de leur forme et de leur matériau.

Il faut d’abord choisir la capacité requise pour le séparateur de graisse. Choisissez la capacité appropriée en fonction du type d’industrie et de la taille de l’installation où il sera utilisé. Il est important de choisir une capacité appropriée, car une petite capacité augmente la fréquence des nettoyages périodiques et les coûts de nettoyage.

Ensuite, il convient de choisir une trappe à graisse de forme adaptée à l’emplacement de l’installation. Un modèle mural convient pour une installation en combinaison avec des éviers et des machines à laver. Les modèles à réservoir peuvent également être utilisés dans les grands restaurants et les usines de transformation, où ils sont encastrés sous terre.

Le matériau utilisé est également important. Vous avez le choix entre des matériaux tels que l’acier inoxydable, le polyéthylène et le PRFV. Le matériau approprié doit être choisi en fonction du type d’industrie et des conditions de l’installation où il sera utilisé.

Qu’est-ce que le graphène ?

Le graphène (en anglais : graphene) est un matériau en forme de feuille composé entièrement d’atomes de carbone.

Les atomes de carbone s’assemblent pour former une structure hexagonale en nid d’abeille, qui à son tour forme une structure bidimensionnelle étalée. Le graphène n’est pas ordonné dans le sens de la hauteur et son épaisseur ne dépasse donc pas celle d’un atome de carbone. Il est donc très fin et transparent.

Utilisations du graphène

Le graphène est utilisé dans un grand nombre de domaines en raison de son excellente transparence et de sa conductivité thermoélectrique et électrique.

1. L’électronique

Les propriétés très fines et transparentes du graphène le rendent adapté aux applications d’affichage. Le graphène possède également la vitesse de transfert d’électrons la plus rapide de tous les matériaux à température ambiante. Il devrait donc trouver des applications dans les panneaux tactiles transparents, les films conducteurs et les cellules solaires. De plus, il possède également une résistance chimique et thermique et attire donc l’attention comme alternative au silicium et à d’autres matériaux.

2. Les fibres

Le graphène lui-même est difficile à transformer en fibres, mais le développement de fibres contenant du graphène progresse. Les fibres contenant du graphène ont des fonctions similaires à celles du graphène et devraient donc être utilisées comme nouveaux matériaux dans diverses industries. Dans l’industrie de l’habillement en particulier, le graphène attire l’attention car il satisfait pleinement aux fonctions requises pour les vêtements.

Principe du graphène

Le graphène est conducteur parce que les électrons occupant les orbitales 2pz des atomes de carbone peuvent se déplacer librement dans le plan. Chaque atome de carbone possède quatre électrons de valence. Trois de ces électrons de valence sont répartis dans des orbitales hybrides sp2 (orbitales dans le sens de la feuille) et l’autre dans l’orbitale 2pz (orbitales perpendiculaires à la feuille).

Les électrons de valence occupant les orbitales 2pz sont des électrons libres et peuvent se déplacer librement à l’intérieur du graphène. Cela fait du graphène un excellent conducteur électrique.

Autres informations sur le graphène

1. Comment le graphène est-il fabriqué?

Le graphène, le matériau présenté dans le sujet de recherche qui a remporté le prix Nobel de physique 2010, peut être fabriqué par une technique simple : du ruban adhésif est appliqué sur du graphite, qui est constitué de couches d’atomes de carbone, qui sont ensuite décollées et le graphène fixé à la surface du ruban est recueilli.

Contrairement à l’ancienne méthode physique de fabrication du graphène, le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est une méthode de fabrication chimique. Le graphène peut être produit par une réaction chimique de gaz de méthane, d’hydrogène et d’argon sur un substrat chauffé.

2. Prix du graphène

Le prix du graphène varie quelque peu en fonction du nombre de couches de graphène, de sa taille, de son poids et du type de substrat. Le graphène peut être vendu sous forme de monocouches, de multicouches ou de poudre. Dans le cas des membranes, le graphène est essentiellement superposé à un autre métal qui sert de substrat.

Les substrats comprennent les substrats métalliques tels que les feuilles de cuivre, les substrats inorganiques tels que le dioxyde de silicium et le quartz, et les substrats polymères tels que le PET (polyéthylène téréphtalate) et le PVC (polyvinylcellulose).

Le substrat est choisi en fonction de l’application. Le graphène sur des substrats tels que le quartz est produit en transférant du graphène qui a été produit sur un substrat de cuivre, il peut donc y avoir des impuretés telles que du matériel de transfert. Les impuretés peuvent être éliminées par lavage avec un solvant organique tel que l’acétone ou par chauffage.

En ce qui concerne les membranes, les petites tailles sont souvent disponibles pour quelques dizaines de milliers de yens. Par exemple, une taille de 1 cm x 1 cm est disponible dans le commerce pour environ 200 euros (prix de février 2021 au taux de conversion de juin 2023). Les prix augmentent avec la taille, certaines tailles coûtant plusieurs milliers d’euros.

Le graphite sous forme de poudre est également disponible, mais également à plusieurs milliers d’euros pour quelques centaines de milligrammes. Le degré de défauts d’un même graphène varie d’un fabricant à l’autre. Une évaluation simple du degré de défauts peut être faite à partir des spectres Raman.

Qu’est-ce qu’un grappin ?

Un grappin est un accessoire fixé à une pelle hydraulique utilisé dans la sylviculture, l’agriculture, l’élevage et les travaux de génie civil.

Il sert à saisir et à déplacer les arbres et les débris, il a la forme d’un bras de grue. Le mot grappin est dérivé de l’anglais “grapple”, qui signifie saisir fermement.

Outre les grappins, les pelles hydrauliques sont utilisées de manière très variée pour répondre aux besoins du chantier, de nombreux accessoires, tels que les godets et les concasseurs, étant interchangeables.

Utilisations des grappins

Les grappins sont le plus souvent utilisés dans l’industrie forestière.

Il est très difficile de transporter du bois manuellement, et comme il est souvent difficile de faire venir de grosses machines lourdes lorsqu’on travaille sur les pentes abruptes des contreforts forestiers ou sur des routes non aménagées, les grappins sont souvent attachés à des pelles hydrauliques relativement petites ou moyennes, qui peuvent tourner sur un dixième de seconde. Ils sont principalement utilisés pour déplacer des grumes et d’autres bois.

Les grappins sont très polyvalents et constituent des machines industrielles indispensables sur les chantiers. Ils sont largement utilisés dans des secteurs autres que la sylviculture, tels que le génie civil et la construction, la collecte de déchets industriels et la démolition de maisons en bois, car ils permettent d’effectuer de nombreuses tâches, depuis l’organisation du chantier jusqu’au chargement des camions, en passant par les travaux d’enlèvement et de déchargement.

Principe des grappins

Les grappins utilisent la force motrice hydraulique de la pelle pour ouvrir et fermer la partie fourchue du grappin, appelée pince, afin de pincer des objets. Dans les systèmes hydrauliques, les pinces sont souvent à double extrémité, ce qui permet une plus grande largeur d’ouverture.

D’autre part, certaines pinces sont mécaniques, c’est-à-dire qu’un cylindre ouvre et ferme la pince d’un côté pour saisir l’objet.

Le type de pince à quatre ou cinq pétales qui s’ouvrent et se ferment est également appelé “grappin orange” et peut saisir de grandes quantités de matériaux à la fois, mais il est actionné hydrauliquement et nécessite une tuyauterie pour chaque pince afin d’y attacher des accessoires.

Un autre type de grappin très répandu est le “grappin à godet”, qui combine une fonction de confinement, appelée godet, pour ramasser, stocker et transporter des objets.

Autres informations sur les grappins

1. Des machines de travail performantes dans la sylviculture

Bien que les grappins soient très largement utilisés dans les machines forestières, un large éventail de machines forestières performantes sont utilisées dans la sylviculture à différents stades du processus, de l’abattage au transport du bois, en passant par le sciage.

Parmi les exemples, on peut citer les transformateurs, les débardeurs, les porteurs et les abatteuses. On retrouve en ce moment un développement de petites machines flexibles, capables de gérer plusieurs processus en une seule machine.

C’est pourquoi il existe des machines qui sont non seulement équipées d’un grappin, mais qui ont d’autres fonctions qui dépendent de l’ingéniosité du fabricant qui les développe. On retrouve ainsi des grappins à godet avec fonctions de godet intégrées et les grappins avec scies à chaîne intégrées pour l’abattage du bois.

2. Autres applications sur site

Les grappins sont souvent utilisés principalement sur les chantiers de démolition de maisons en bois et sont également connus sous le nom de “fourches”, mais différents accessoires sont largement utilisés sur les chantiers de démolition de bâtiments.

Par exemple, ils sont appelés “rushers” (gros brise-roche) ou “paclars” (petits brise-roche), et servent à briser les débris sur le chantier. Ces accessoires sont utilisés pour briser en petits morceaux les gros rochers, les piliers de béton, les poutres et autres objets qui ne peuvent pas être transportés tels quels. Ils ont la forme de pattes de crabe.

Dans l’industrie de l’élevage, un grappin spécial appelé “grappin à balles” (bale grab) est utilisé pour charger et décharger des volumes relativement importants d’herbe tendre, tels que des rouleaux d’herbe et de paille de blé.