月: 2023年5月

Qu’est-ce qu’un testeur de pression ?

Les testeurs de pression sont des appareils qui appliquent une pression sur les cuves et les tuyaux pour tester leur durabilité. Il existe deux types d’essais de pression : les essais de pression externe et les essais de pression interne. Les essais de pression externes utilisent des gaz tels que l’azote ou l’eau pour appliquer une pression à l’objet testé depuis l’extérieur.

Les essais de pression interne, quant à eux, exercent une pression à partir de l’intérieur de l’objet testé. L’essai d’éclatement est une extension de l’essai de pression interne. Il s’agit d’un test où la pression appliquée à l’intérieur mesure la pression à laquelle l’objet éclate.

Certains modèles sont équipés de dispositifs prenant en compte la température, les vibrations ou la pression pulsée, ce qui permet de réaliser des essais dans des conditions extrêmes.

Les valeurs de base des essais de pression sont la pression, la fréquence, la forme d’onde de pression, le nombre de cycles et la durée de l’essai. Les éléments d’évaluation courants sont la résistance à la pression, la résistance à la compression et la durabilité.

Utilisations des testeurs de pression

Les testeurs de pression peuvent utiliser du gaz ou de l’eau comme fluide de pression, de sorte que l’essai peut être réalisé dans des conditions proches de celles dans lesquelles l’objet testé sera réellement utilisé. Par exemple, les conduites de gaz et les réservoirs de gaz à haute pression conviennent aux essais utilisant des gaz tels que l’azote. De même, pour tester les conduites d’eau, il est possible d’utiliser de l’eau pour une évaluation correcte.

En général, les tests sont effectués sur des produits et des composants qui doivent être étanches à l’air, tels que les “conteneurs” et les “tuyaux”. Ils sont également utiles pour tester les “vannes” et les “joints de tuyaux”, qui sont susceptibles de fuir.

Principe des testeurs de pression

Les testeurs de pression externe mesurent l’ampleur de la charge en appliquant une pression forcée et en mesurant ensuite la force de réaction. Les vérins hydrauliques sont généralement utilisés comme dispositif d’application de la pression. Lors du calcul, la pression hydraulique est mesurée et convertie en charge. Certains modèles exercent également une pression en serrant mécaniquement des vis. Dans ce cas, la force motrice est un moteur électrique.

Pour mesurer avec précision la taille de la charge, une cellule de charge est intégrée. Les cellules de charge sont des dispositifs qui convertissent la pression en signaux électriques au moyen de jauges de contrainte.

Les testeurs de pression interne utilisent de l’eau à très haute pression, connue sous le nom de jet d’eau. La pression créée par un jet à haute pression provenant d’une buse, forçant l’eau à pénétrer dans un récipient fermé ou similaire, est utilisée pour les essais. Il existe également des testeurs à impulsion, où la pression est appliquée par vagues. Ils sont utilisés pour évaluer des équipements et des instruments dont la durabilité doit être assurée contre les fluctuations de la pression interne. C’est le cas, par exemple, des tuyaux à ultra-haute pression utilisés dans les équipements à jet d’eau. En appliquant des formes d’ondes de pression sévères de manière pulsée, ce testeur de résistance à la pression permet d’effectuer des simulations d’évaluation en peu de temps.

Qu’est-ce qu’un capteur CCD ?

Un capteur CCD (en anglais : Charge-Coupled Device sensor) est un dispositif semi-conducteur qui convertit l’intensité lumineuse en charge électrique sous la forme d’un dispositif à couplage de charge.

Les capteurs CCD sont un type de capteur d’image (dispositif de capture d’image). Ils ont été le type dominant jusqu’en 2004, date à laquelle ils ont été dépassés par les capteurs CMOS en termes de nombre d’expéditions.

Ils sont constitués d’un grand nombre d’éléments, appelés pixels, disposés en grille. Le nombre de pixels d’une caméra fait référence au nombre de ces éléments et utilise l’unité pixel. Dans la pratique, ce nombre se chiffre généralement en millions de pixels.

Les pixels transmettant les trois couleurs primaires de la lumière – rouge, vert et bleu (RVB) ou leurs couleurs complémentaires cyan, magenta et jaune/vert (CMJG) – sont disposés en mosaïque et transférés d’un pixel à l’autre dans l’ordre vertical et horizontal. Le signal est amplifié par un amplificateur avant d’être transféré sous forme de données d’image. Cette séquence de mouvements est souvent appelée “relais à godets”.

Utilisations des capteurs CCD

Alors que les capteurs CMOS constituent la norme dans les appareils photo, les caméras vidéo et les scanners, les capteurs CCD sont souvent utilisés dans de nombreux appareils photo numériques, télescopes astronomiques et microscopes en raison de leur sensibilité supérieure en cas d’exposition prolongée.

Ces dernières années, les capteurs CCD ont été plus en plus utilisés dans les appareils photo intégrés des téléphones portables. Ces détecteurs de lumière sont utilisés dans de nombreux domaines, tels que la mesure de l’intensité lumineuse, la mesure d’images, la capture de DVD et la détection de signaux optiques dans les communications optiques.

Principe des capteurs CCD

Lorsque la couche de déplétion d’une photodiode reçoit de la lumière, des paires électron-trou se forment à l’intérieur. C’est ce que l’on appelle l’effet photoélectrique. La quantité de charge stockée augmente avec l’intensité de la lumière, et le phénomène de génération d’une tension proportionnelle à l’intensité de la lumière lorsqu’elle est éclairée s’appelle l’effet photovoltaïque.

Les paires électrons-trous sont collectées par les électrodes grâce au champ électrique interne de la couche de déplétion, et un courant électrique les traverse Les capteurs CCD sont donc chargés de convertir l’intensité de la lumière en un signal électrique.

Structure du capteur CCD

Le capteur CCD est constitué d’une photodiode avec des couches de semi-conducteurs de type p, n et i, principalement en silicium, prises en sandwich entre une lentille collectrice de lumière du côté incident, un filtre transmettant la lumière d’une longueur d’onde spécifique et des électrodes métalliques (cathode et anode) au-dessus et en dessous.

1. Microlentille

Les microlentilles sont placées sur la surface supérieure de chaque pixel pour focaliser la lumière. Comme elles sont formées sur des tranches à l’aide de matériaux en verre ou en résine, de la même manière que les dispositifs semi-conducteurs, elles sont également appelées microlentilles sur puce.

2. Filtre de couleur

Les filtres de couleur sont formés sur de minces substrats de verre avec un film de résistance de couleur qui transmet sélectivement la lumière dans une gamme spécifique de longueurs d’onde. Cela permet aux lumière rouge (R, longueur d’onde 640-770 nm), verte (G, longueur d’onde 490-550 nm) et bleue (B, longueur d’onde 430-490 nm) d’entrer dans la photodiode située directement en dessous. La lumière est incidente sur la photodiode située juste en dessous. Pour éviter que les couleurs voisines ne se mélangent, une fine cloison noire, appelée matrice noire, est formée entre les filtres de couleur. Comme ils sont fabriqués sur une plaquette de semi-conducteur en utilisant le même processus de fabrication que les semi-conducteurs, ils sont également appelés filtres de couleur sur puce.

3. Photodiode

Une photodiode est constituée d’un semi-conducteur de type p sur la face supérieure (côté entrant dans la lumière) et d’un semi-conducteur de type n sur la face inférieure, avec une anode sur la face supérieure et une cathode sur la face inférieure. Un champ électrique interne sans charge, appelé couche de déplétion, est formé à la jonction entre les semi-conducteurs de type p et de type n (jonction pn).

Qu’est-ce qu’une rectifieuse cylindrique ?

Les rectifieuses cylindriques sont des machines-outils qui rectifient le diamètre extérieur de pièces cylindriques à l’aide d’une meule rotative.

La structure de base est une tête de meule qui glisse d’avant en arrière sur le banc à l’aide d’un mécanisme de glissement avec des vis à billes et des servomoteurs. Ensuite, dans le sens gauche-droite, il y a une table qui peut se déplacer d’avant en arrière dans n’importe quelle position.

La pièce à usiner est soutenue au centre et tournée par la tête de broche à l’extrémité gauche de la table et par la tête de centrage à l’extrémité droite. La tête de la meule se déplace vers l’avant et la pièce est meulée par la meule en rotation.

La principale utilisation des rectifieuses cylindriques est l’usinage de précision des surfaces externes des arbres cylindriques.

Utilisations des rectifieuses cylindriques

Les rectifieuses cylindriques sont principalement utilisées pour l’usinage d’arbres cylindriques, étagés et coniques de pièces de machines, de pièces automobiles, de pièces électroniques, etc. à l’aide de meules. Elles se caractérisent par le meulage de la surface externe de pièces cylindriques en soutenant la pièce aux deux extrémités.

Les rectifieuses cylindriques présentent l’avantage de pouvoir être finies avec une grande précision. De plus, comme les deux centres sont soutenus, elles ne sont pas affectées par des rainures ou d’autres zones d’usinage dans le diamètre extérieur, ni par une rondeur ou une cylindricité inférieure à l’idéal.

L’un des inconvénients des rectifieuses cylindriques est que le démontage et la mise en place du produit prennent du temps. Les rectifieuses sans centre sont donc supérieures pour la production de masse. Les rectifieuses cylindriques sont des machines à rectifier adaptées à la production de petites quantités et de plusieurs produits. Elles sont souvent utilisées pour des pièces qui nécessitent des formes complexes et une grande précision.

Les rectifieuses cylindriques et les tables de pièces sont montées sur une table pivotante. En plus de la rectification cylindrique, il existe également des rectifieuses universelles qui peuvent effectuer la rectification intérieure, la rectification conique, la rectification des surfaces frontales, etc.

Principe des rectifieuses cylindriques

Les rectifieuses cylindriques peuvent être classées en trois types de méthodes de rectification.

1. Rectification transversale

La rectification transversale est une méthode de rectification qui consiste à déplacer la table d’un côté à l’autre et à alimenter la meule. Le déplacement de la pièce permet de rectifier des objets cylindriques longs par rapport à la largeur de la meule.

De plus, le meulage en va-et-vient améliore la rugosité de la surface. Normalement, une quantité fixe d’alimentation est effectuée sur la broche de la meule pour chaque tour de table et chaque aller-retour.

2. Meulage en plongée

Le meulage en plongée est une méthode de meulage dans laquelle la table est amenée en position de meulage, puis la meule est coupée dans la pièce à usiner. La table n’est pas déplacée pendant le meulage.

La plage de meulage dépend de la largeur de la meule, mais la force de meulage peut être transmise facilement et efficacement.

3. Meulage angulaire

Le meulage angulaire est une méthode de meulage dans laquelle la broche de la meule est placée à un angle par rapport à la table et la pièce est coupée à partir d’une position oblique. Il est possible de rectifier simultanément le diamètre extérieur de formes cylindriques, telles que les formes étagées, et les faces frontales à angle droit par rapport aux deux centres.

Comme pour toutes les méthodes de meulage, l’étincelage est effectué pendant un certain temps après la fin de l’alimentation, au cours duquel la meule et la pièce sont meulées à une distance nulle sans alimentation. Cela permet d’améliorer la précision, notamment la rugosité de la surface et la rondeur.

Autres informations sur les rectifieuses cylindriques

1. Différences entre les rectifieuses cylindriques et les tours

Tout comme les rectifieuses cylindriques, les tours sont également utilisés pour l’usinage des diamètres extérieurs cylindriques. Les tours usinent la pièce en amenant un outil de coupe fixe en contact avec elle pendant qu’elle tourne. Les rectifieuses cylindriques, en revanche, sont différentes en ce sens que la pièce tourne tandis que la meule tourne également à grande vitesse et est pressée contre la pièce par la meule.

La quantité de travail qui peut être coupée en une seule fois est également différente, les tours coupant plus de travail dans l’ébauche, ce qui signifie que le processus d’ébauche peut être achevé plus tôt. Les rectifieuses cylindriques, en revanche, sont moins efficaces pour l’ébauche car elles coupent moins que les tours, et la meule s’use plus rapidement.

De plus, lors de l’usinage de matériaux durs tels que l’acier trempé ou l’acier à haute dureté, les pointes des lames des tours ne peuvent résister à la dureté du métal et sont rapidement usées ou ébréchées. Un autre problème est qu’il n’est pas possible d’obtenir une bonne rugosité de surface et une bonne précision dimensionnelle. Les rectifieuses conviennent aux opérations de finition après la trempe, car elles peuvent traiter même les pièces les plus dures.

2. Précision des rectifieuses cylindriques

Les meules sont composées de trois éléments – grains abrasifs, liant et pores – qui se transforment en petites arêtes tranchantes et coupent progressivement la pièce à usiner, ce qui permet un usinage de très haute précision. Les rectifieuses sont capables d’usiner avec une précision de 1 µm.

Les rectifieuses cylindriques sont également plus lisses et très bonnes en termes de rugosité de surface et extrêmement précises en termes de circularité, ce qui permet un usinage de précision. La même meule est également plus précise qu’une meule sans centre, qui élimine le besoin de centrage, car le matériau est fixé fermement.

Cependant, plus la pièce est fine ou longue, plus la matière est facilement déviée par la force de pression lors du serrage. La déviation a un effet significatif sur la rondeur et la précision dimensionnelle, et par conséquent, pour usiner des matériaux longs avec une grande précision, il est nécessaire de contrôler la déviation à l’aide d’un dispositif de butée et d’usiner le matériau d’une manière individuelle.

Qu’est-ce qu’une machine de pliage ?

Les machines de pliage sont utilisées pour plier des matériaux en tôle fine.

Les machines de pliage portent différents noms, tels que presses plieuses, cintreuses et plieuses. Le mécanisme de la machine elle-même est simple : comme une presse, la matrice de poinçonnage (matrice supérieure) et la matrice (matrice inférieure) sont déplacées vers le haut et vers le bas pour appliquer une pression et plier la tôle.

Si l’on prépare une matrice qui correspond à la pression du mouvement de haut en bas, à la dureté et à l’épaisseur du matériau, ainsi qu’à l’angle de pliage, il est possible de plier la tôle à l’angle désiré.

Utilisations des machines de pliage

Les machines de pliage sont utilisées pour produire des formes difficiles à découper ou pour réduire les coûts. Les machines de pliage sont utilisées pour produire une large gamme de produits, des appareils ménagers aux pièces automobiles, en passant par les produits industriels et les éléments de matériaux de construction tels que les ouvrants en aluminium.

Les produits fabriqués à l’aide de ces machines sont faits de matériaux métalliques fins, ce qui signifie qu’ils sont légers et peuvent être produits en grandes quantités. Les machines de pliage sont principalement utilisées pour le pliage de matériaux métalliques minces.

Principe des machines de pliage

Comme indiqué ci-dessus, le principe des machines de pliage est simple : à l’instar d’une presse, la matrice de poinçonnage (matrice supérieure) et la matrice (matrice inférieure) sont déplacées de haut en bas pour appliquer une pression et plier la feuille de métal. Actuellement, les presses plieuses hydrauliques sont les principales machines de transformation.

Dans cette machine, le cylindre hydraulique est la structure motrice du mouvement vertical. La charge et la vitesse de traitement peuvent être contrôlées, car la partie de la manivelle ne fait pas autant saillie.

L’inconvénient du cintrage est que, en raison de la nature du cintrage du métal sous pression, le retour élastique généré par la déformation plastique entraîne des variations dans la précision du cintrage. Le retour élastique désigne le phénomène de retour à la forme initiale.

Autres informations sur les machines de pliage

Types de procédés de pliage

Lors de l’utilisation des machines de pliage, il est nécessaire de comprendre les types de pliage possibles. Il existe une grande variété de types d’outils supérieurs et inférieurs, et des processus de pliage complexes peuvent être réalisés en combinant des pièces.

Les principales méthodes de pliage utilisées sont les suivantes :

1. Le cintrage en V
Le pliage en V est une méthode de traitement qui utilise littéralement un poinçon en forme de V pour pousser et plier les tôles. Les pliages en V sont classés en trois catégories selon le degré de pression du poinçon : pliage en V (poinçonnage par le bas), pliage en V (poinçonnage par le bas) et pliage en V (poinçonnage par le bas).

• Pliage par le bas
  Cintrage à 90 degrés dans lequel le pli est poussé jusqu’au fond du poinçon.
• Cintrage partiel (cintrage libre)
  Méthode permettant d’ajuster l’angle de pliage en arrêtant le pliage en V au milieu du poinçon.
• Cintrage à la pièce (cintrage par pression)
  Méthode dans laquelle le poinçon est pressé jusqu’au fond comme dans un cintrage par le bas, puis une pression supplémentaire est appliquée.

En général, plus la pression est importante dans le cas d’un pliage en V, plus le rayon de courbure et le retour élastique sont faibles. Par conséquent, les cintrages par frappe sont les plus précis, mais ils nécessitent cinq fois plus de pression que les cintrages par le bas, ce qui entraîne une plus grande usure de l’outillage.

2. Cintrage en L
Le pliage en L est une méthode de traitement permettant de plier des tôles à angle droit en serrant le haut et le bas de la tôle et en appuyant sur les parties saillantes à l’aide d’un poinçon. Cette méthode est également connue sous le nom de “pliage par maintien”. Comme la tôle est pliée tout en étant maintenue, le processus de formage est plus stable que le pliage en “V”. Il est également possible de plier de longues tôles qui ne peuvent pas être cintrées en V.

3. Pliage en U
Le pliage en U est une méthode de traitement dans laquelle une pression est appliquée à la tôle alors qu’elle est maintenue par un poinçon par le haut et un tampon mobile par le bas, et la tôle est pliée en forme de U dans l’alignement des plates-formes fixes de chaque côté pendant le traitement. Comme la précision du pliage varie peu et que le formage est possible en un seul pliage, le nombre d’heures de travail nécessaires au pliage peut être réduit.

Cependant, des matrices spécifiques sont nécessaires pour chaque forme lors du formage, ce qui augmente les coûts d’installation.

4. Pliage en Z
Le pliage en Z est une méthode de traitement permettant de plier des tôles en forme de Z, soit en effectuant deux fois le pliage en L décrit précédemment (une fois pliée, l’envers de la tôle est inversé et plié à nouveau), soit en pliant par le bas avec un poinçon spécial pendant le pliage en L et en pressant la tôle une fois.

Il est plus précis de former le pliage en L une fois que de le plier deux fois, mais le coût d’introduction est évidemment plus élevé.

Qu’est-ce qu’un poste à souder à l’arc ?

Un poste à souder à l’arc est une machine à souder qui utilise l’arc électrique pour assembler des métaux identiques.

L’éclair d’arc fait référence au phénomène d’un courant électrique circulant dans l’air non conducteur lorsqu’un courant élevé est appliqué entre des conducteurs non connectés. Le flux de courant crée un état d’excitation qui peut atteindre des températures comprises entre 5 000 et 20 000 °C. Le fer fondant à environ 1 500 °C, il est possible de créer des températures suffisantes pour joindre le fer au fer.

Il existe plusieurs types de postes à souder à l’arc. En règle générale, une électrode ou une baguette de soudage est utilisée pour assembler le métal de base. Au cours de ce processus, l’oxydation et la nitruration sont évitées grâce à un gaz inerte.

Utilisations des postes à souder à l’arc

Les postes à souder à l’arc sont couramment utilisés pour toutes sortes de structures métalliques, notamment les voitures, les véhicules ferroviaires, les navires, les avions, les bâtiments, les machines de construction et les machines industrielles. Le métal de base est souvent l’acier, mais ils peuvent également être utilisés pour assembler des métaux non ferreux tels que l’aluminium et le titane.

Le soudage est effectué dans une atmosphère contenant des niveaux élevés d’azote et d’oxygène, de sorte que la nitruration et l’oxydation peuvent entraîner des défauts de soudage. Pour éviter ce phénomène, un gaz inerte est utilisé pendant le soudage à l’arc pour bloquer l’azote et l’oxygène. Le gaz inerte est appelé gaz de protection et comprend l’argon et le dioxyde de carbone.

Principe des postes à souder à l’arc

Les postes à souder à l’arc sont divisés en deux grandes catégories : postes à souder à l’arc à électrode consommable et postes à souder à l’arc à électrode non consommable, selon que les électrodes de décharge sont fusionnées ou non. Les types d’électrodes consommables comprennent le soudage à l’arc sous protection et le soudage MIG/MAG, tandis que les types d’électrodes non consommables comprennent le soudage TIG et le soudage plasma.

1. Méthode de soudage à l’arc sous protection

Cette méthode de soudage utilise une baguette de soudage dont l’âme métallique est recouverte d’un matériau d’enrobage composé principalement de carbonate de calcium et de cellulose pour générer une décharge d’arc. Le matériau de revêtement se décompose sous l’effet de la chaleur et produit un gaz de protection. Ce gaz protège de l’oxygène et de l’azote présents dans l’atmosphère et évite les défauts de soudage.

2. Méthodes de soudage MIG et MAG

MIG/MAG signifie “Metal Inert Gas, Metal Active Gas” (gaz inerte métallique, gaz actif métallique). Il s’agit d’une méthode de soudage qui utilise du dioxyde de carbone inerte ou de l’argon comme gaz de protection pour éviter l’oxydation et la nitruration.

Le fil de soudage est alimenté automatiquement, ce qui offre une excellente efficacité. Cette méthode présente toutefois l’inconvénient d’être difficile à utiliser pour le soudage des métaux non ferreux tels que l’aluminium et ne peut être utilisée que pour le soudage des métaux ferreux.

3. Méthode de soudage TIG

TIG signifie “Tungsten Inert Gas” (gaz inerte de tungstène) et utilise le tungstène comme électrode pour la décharge. L’argon ou l’hélium sont utilisés comme gaz de protection. Les baguettes de soudage doivent être préparées séparément.

4. Méthode de soudage au plasma

Cette méthode utilise le tungstène comme électrode pour la décharge et utilise un arc de plasma comme source de chaleur pour le soudage. Le plasma présente l’avantage d’une densité d’énergie extrêmement élevée et d’une faible déformation du matériau de base. En revanche, les postes à souder et les coûts d’exploitation sont élevés.

Structure des postes à souder à l’arc

Les postes à souder à l’arc génèrent une décharge d’arc en émettant des électrons thermiques à partir de l’électrode. L’énergie thermique ainsi générée est utilisée pour faire fondre le matériau de base afin de réaliser le joint. Les postes à souder à l’arc courantes peuvent être classées en deux types de sources de courant de soudage : le courant alternatif et le courant continu.

1. Postes à souder à l’arc en courant alternatif

Les postes à souder à l’arc en courant alternatif utilisent différents types de transformateurs de fuite. Parmi ceux-ci, le type à noyau mobile présente d’excellentes caractéristiques. Les bobines primaire et secondaire se font face pour déplacer le noyau de fer mobile, ce qui modifie la réactance aux fuites et permet de réguler le courant secondaire.

2. Postes à souder à l’arc à courant continu

Les postes à souder à l’arc en courant continu sont dotés de mécanismes internes pour la commande de l’onduleur. Leur structure interne est donc complexe et ils présentent les inconvénients d’un prix élevé et d’une mauvaise maintenance. Cependant, ils disposent d’une large plage de réglage de la tension et peuvent souder avec une puissance stable.

Ces postes à souder sont équipés d’une torche de soudage et d’un dévidoir de baguettes de soudage automatiques, ainsi que d’un dispositif de remplissage et de projection du gaz de protection.

Autres informations sur les postes à souder à l’arc

Points à prendre en compte lors de l’utilisation de postes à souder à l’arc

Les points suivants doivent être pris en compte lors de l’utilisation des machines de soudage à l’arc sous protection couramment utilisées.

1. Vêtements
Les vêtements doivent être vérifiés dans le cadre de la préparation au soudage. Les vêtements courants comprennent une casquette ou une cagoule, des lunettes de sécurité, des couvre-bras, des gants en cuir, un masque de protection contre la lumière pour le soudage, une couverture frontale, des couvre-pieds et un masque anti-poussière.

2. Préparation des composants
Préparez les pièces à utiliser pour le soudage. Le soudage nécessite le soudeur lui-même, des câbles de cablage, des pinces de mise à la terre, des pinces pour baguettes de soudage, des rallonges de câbles de baguettes de soudage, des outils d’alimentation et des sécheurs de baguettes de soudage.

Les outils d’alimentation et autres équipements sont préparés en fonction de la méthode de connexion du corps du soudeur et de la source d’énergie à laquelle il est connecté. Si le raccordement de la machine à souder comprend des travaux sur le circuit de charge, la loi japonaise sur la santé et la sécurité au travail exige qu’une formation spéciale pour les manipulateurs d’électricité à basse tension soit suivie. Une fois les composants préparés, les outils utilisés pour le soudage sont préparés.

Les outils les plus courants sont les marteaux kellen, les marteaux burineurs, les brosses métalliques, les marqueurs solides, les jauges de soudage, les meuleuses à disque et les extincteurs. Il convient de noter que la désignation d’un superviseur de travail et la mise en œuvre de contrôles de santé spéciaux et de mesures de l’environnement de travail sont obligatoires.

Qu’est-ce qu’un détecteur de proximité ?

Les détecteurs de proximité sont des interrupteurs capables de détecter la proximité d’objets métalliques sans contact.

Ils détectent la proximité d’un objet métallique par induction électromagnétique et émettent un point de contact. Les détecteurs de proximité ont une large gamme d’exigences en matière d’alimentation électrique et de configurations de contact, qui doivent être sélectionnées en fonction de la situation.

Utilisations des détecteurs de proximité

Les détecteurs de proximité sont utilisés pour détecter l’état de l’entraînement des machines dans les usines et autres équipements. Les utilisations spécifiques sont les suivantes :

• Détection du fonctionnement des presses hydrauliques.
• Détection du fonctionnement des robots industriels.
• Détection de l’état d’ouverture/fermeture de vannes et de portes importantes.
• Détection du positionnement des servomoteurs.
• Détection de la vitesse de rotation des équipements rotatifs.

Détecter les mouvements des machines aux endroits susmentionnés et émettre des alarmes ou mettre en œuvre un contrôle de séquence. Ces dernières années, des produits étanches et résistants à la chaleur ont également été mis sur le marché. Comme l’état de la machine peut être facilement détecté en attachant un morceau de fer. Ils sont souvent utilisés pour les grands équipements dans l’industrie sidérurgique.

Principe des détecteurs de proximité

Il existe différents types de détecteurs de proximité, mais les détecteurs de proximité inductifs sont les plus couramment utilisés. Les détecteurs de proximité se composent d’une bobine électromagnétique, d’un circuit d’oscillation et d’un boîtier.

1. Bobine électromagnétique

La bobine électromagnétique est un composant qui génère un courant inductif dans le métal qui s’approche. La bobine électromagnétique émet en permanence un champ magnétique à haute fréquence qui génère une induction électromagnétique à l’approche d’un objet métallique tel qu’un morceau de fer. Cette induction électromagnétique génère un courant induit dans l’objet métallique.

2. Circuit d’oscillation

Le circuit d’oscillation est un composant qui renvoie la puissance produite par la bobine électromagnétique. Le courant induit généré à l’intérieur de l’objet métallique est converti en chaleur dans le métal, ce qui entraîne une perte de puissance. Le circuit d’oscillation détecte cette perte de puissance et l’envoie au circuit de sortie. En général, le circuit émetteur et le circuit de sortie sont configurés sur la même carte et la sortie du circuit de sortie vers l’extérieur est un signal de contact.

3. Boîtier

Le boîtier est le cadre extérieur qui protège les composants du circuit. Il est souvent fileté et fixé à la machine à l’aide d’un contre-écrou. Le boîtier est généralement rempli de résine pour isoler le boîtier et les composants du circuit.

Autres informations sur les détecteurs de proximité

1. Positionnement des détecteurs de proximité

Lors de l’utilisation de détecteurs de proximité, la position de montage doit être positionnée. Les détecteurs de proximité sont des détecteurs sans contact qui détectent la proximité d’un objet métallique ou d’un autre objet de contact et émettent un point de contact. Le positionnement des détecteurs de proximité consiste à ajuster la distance de proximité de l’objet en contact en ajustant la position du détecteur de proximité.

Les détecteurs de proximité ont une distance de détection fixe en fonction de leurs spécifications. La sortie des détecteurs de proximité fonctionne lorsque l’objet à détecter entre dans cette zone de détection. Si les détecteurs de proximité sont trop éloignés, ils ne fonctionneront pas. Il est donc nécessaire de déterminer la distance correcte en ajustant la position des détecteurs de proximité.

Il existe également des produits qui indiquent la réponse des détecteurs de proximité par l’émission de LED. Ces produits sont utiles pour les travaux de positionnement, car le fonctionnement de la sortie peut être observé visuellement de près. Il convient toutefois de noter que le schéma d’émission des DEL varie d’un produit à l’autre. Certains produits émettent de la lumière même dans des zones qui se trouvent dans la plage de détection, mais qui n’entraînent pas d’opération de sortie. Ces produits ont souvent plus d’une couleur d’émission.

Par exemple, certains produits émettent une lumière orange lorsqu’ils se trouvent dans la zone de détection et une lumière verte lorsque l’objet à détecter est rapproché des détecteurs de proximité pour une opération de sortie. Il est donc important de lire attentivement le mode d’emploi du produit utilisé.

2. Détecteurs de proximité défectueux

Si les détecteurs de proximité fonctionnent mal, on soupçonne une défaillance du détecteur de proximité. De nombreuses raisons peuvent expliquer ce dysfonctionnement, mais les deux causes les plus courantes sont les suivantes

Perte d’alimentation
Vérifiez que l’alimentation électrique des détecteurs de proximité est correcte, par exemple à l’aide d’un testeur. S’il n’y a pas d’alimentation, c’est qu’il y a eu une perte de courant. Si le circuit d’alimentation ou la mise à la terre ne sont pas corrects, aucun signal n’est émis, même si l’objet à détecter s’approche. Dans ce cas, on soupçonne une déconnexion du circuit d’alimentation/du fil de terre ou une défaillance du bloc d’alimentation.

Mauvais alignement des détecteurs de proximité
Un mauvais alignement de la position d’installation peut également être à l’origine du problème. Si l’interrupteur s’est éloigné de la zone de détection en raison d’un mauvais alignement, il peut être rétabli en ajustant sa position. Toutefois, si l’objet à détecter s’approche trop près et entre en contact avec les détecteurs de proximité, le détecteur de proximité peut être physiquement endommagé.

Dans ce cas, les détecteurs de proximité doivent être remplacés. D’autres causes possibles de défaillance des détecteurs de proximité sont le bruit et la surtension.

3. Détecteurs de proximité et détection d’objets

Les détecteurs de proximité sont principalement utilisés pour détecter des objets métalliques. La raison en est qu’ils utilisent l’induction électromagnétique comme principe de fonctionnement. Pour générer une induction électromagnétique, la pièce de fer à détecter doit être conductrice.

Toutefois, ces dernières années, des détecteurs de proximité inductifs ont également été développés pour permettre une détection sensible même des métaux non conducteurs.

Qu’est-ce qu’un aimant Alnico ?

Les aimants Alnico sont fabriqués à partir d’aluminium, de nickel et de cobalt.

Du cuivre et d’autres éléments sont parfois ajoutés comme additifs et utilisés comme aimants permanents puissants. Ils ne sont pas aussi courants que les aimants en ferrite en raison de l’insécurité de l’approvisionnement en matières premières. Leur inconvénient est qu’ils sont facilement démagnétisés.

En raison de leur température de Curie élevée, ils sont résistants aux températures élevées et à la fissuration, et ont une excellente résistance mécanique. Les aimants Alnico sont fabriqués par moulage et frittage.

Utilisations des aimants Alnico

Les aimants Alnico ont une température de Curie élevée de 850°C (point de Curie). Cela signifie que les propriétés magnétiques ne changent que très peu à haute température, ce qui les rend adaptés à une utilisation à haute température. Ils sont également utilisés dans divers compteurs, instruments, compteurs de wattheures et équipements de sécurité en raison de leurs excellentes propriétés mécaniques, telles que la résistance à la fissuration.

• Aimants pour instruments de mesure
  Ampèremètres, voltmètres, wattmètres, compteurs de vitesse, etc.
• Aimants pour équipements audio
  Indicateurs de niveau, crêtemètres, écouteurs, haut-parleurs, capteurs magnétiques pour guitares électriques, etc.
• Aimants pour équipements rotatifs
  Moteurs sans noyau, moteurs pas à pas, servomoteurs, etc.
• Communication, mesure et contrôle
  Interrupteurs à lames, capteurs, relais, etc.
• Équipements appliqués
  Solénoïdes, etc.

Parmi les autres usages, l’on peut citer l’utilisation d’un aimant Alnico en forme de barre de 5 cm avalé par le bétail pour adsorber un faisceau de fils et d’autres limailles de fer dans le troisième estomac afin de prévenir la péricardite par plaie.

Propriétés des aimants Alnico

Les aimants Alnico se présentent sous trois formes :

• Forme de barre
  Type de barre ronde avec un petit diamètre extérieur de 3 mmφ, indiqué par le diamètre extérieur x la longueur.
• Type d’anneau
  Indiqué par le diamètre extérieur x le diamètre intérieur x la hauteur
• Type carré
  Indiqué par la largeur x la hauteur x la longueur

Les aimants Alnico se caractérisent par une force magnétique aussi puissante que celle des aimants en terres rares tels que les aimants en néodyme. Ils ont également une température de Curie élevée : ils peuvent donc être employés à des températures élevées avec une faible variation du magnétisme due à la température.

Cependant, ses inconvénients sont la fluctuation des coûts due à l’instabilité des prix du cobalt et du nickel, les principales matières premières, et sa susceptibilité à la démagnétisation. La force coercitive n’étant pas très élevée, il peut être démagnétisé par des champs magnétiques externes ou des chocs mécaniques.

De plus, l’auto-démagnétisation se produit souvent dans les formes de tôles minces soumises à des champs antimagnétiques importants. Pour compenser la force coercitive, la longueur dans la direction de l’aimantation doit être augmentée.

Autres informations sur les aimants Alnico

1. Invention de l’aimant Alnico

En 1931, Tokushichi Mishima invente l’acier MK, composé principalement d’alliages de fer, de nickel et d’aluminium. Cet acier MK a marqué le début d’une tendance plus large à l’utilisation d’alliages dans les matériaux magnétiques.

Plus tard, Tokushichi Mishima a cherché à améliorer les propriétés magnétiques de l’acier MK en y ajoutant du cobalt et du cuivre, ce qui a donné naissance à l’aimant Alnico. En 1934, Kotaro Honda, Kazumasa Masumoto, Yuki Shirakawa et d’autres ont ajouté du titane à l’acier MK et ont mis au point l’acier NKS, doté d’un pouvoir de rétention élevé.

En 1938, GE aux États-Unis a annoncé l’aimant Alnico, fabriqué en ajoutant du cuivre à l’acier NKS et dont l’utilisation s’est largement répandue. La composition des aimants Alnico à cette époque était la suivante : 8 % en poids d’aluminium, 14 % en poids de nickel, 24 % en poids de cobalt, 3 % en poids de cuivre et le reste en fer.

2. Dégradation des aimants Alnico

Les aimants Alnico sont affectés par le vieillissement, la température et les champs magnétiques externes, qui entraînent une détérioration de leur force magnétique. L’inconvénient des aimants Alnico est qu’ils ont une force coercitive inférieure à celle d’autres aimants permanents, tels que les aimants au néodyme et au samarium-cobalt. Leur force magnétique a donc tendance à se détériorer au fil du temps après leur fabrication.

Si les aimants Alnico doivent être utilisés pendant une longue période, il est nécessaire de vérifier régulièrement si la force magnétique a diminué. Les aimants Alnico ont également une température de Curie élevée et sont résistants à la chaleur mais leur force magnétique s’affaiblit à haute température. Si la température est trop élevée, la force magnétique risque de ne pas se rétablir lors du refroidissement, c’est pourquoi ils doivent être utilisés à une température correcte.

Les aimants Alnico ont une faible force coercitive et sont donc fortement affectés par les champs magnétiques externes. Par conséquent, en présence d’un champ magnétique puissant, ils sont incapables de conserver leur force magnétique, ce qui entraîne une réduction de la force magnétique. Un autre inconvénient est que les dommages partiels, tels que la rouille ou la déformation, ne permettent pas de maintenir la force magnétique de l’ensemble de l’aimant.

Qu’est ce qu’un filtre optique ?

Les filtres optiques sont des éléments optiques capables de transmettre sélectivement certaines longueurs d’onde de la lumière incidente.

Les filtres optiques bloquent des longueurs d’onde spécifiques de la lumière en les absorbant ou en les réfléchissant, et il existe différents types de filtres optiques en fonction de leurs performances. Comprendre les principes des filtres optiques et choisir le filtre optique adapté à votre utilisation vous aidera à tirer le meilleur parti de votre utilisation.

Utilisations des filtres optiques

Les filtres optiques sont utilisés pour ajuster le contraste ou pour ne transmettre que des longueurs d’onde spécifiques de la lumière, et sont disponibles dans une variété de types, comme suit

Parmi les exemples familiers, on peut citer les projecteurs et autres équipements de projection, les caméras et autres équipements vidéo, où ils jouent de nombreux rôles tels que le réglage de l’intensité et du contraste de la lumière, l’ajustement des couleurs et le contrôle de la surexposition.

D’autres exemples sont largement utilisés dans les instruments d’arpentage et les équipements optiques, en particulier les microscopes et les appareils de mesure utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs et d’autres équipements de précision.

1. Filtres qui sélectionnent la lumière à des longueurs d’onde spécifiques

Les filtres qui sélectionnent la lumière à des longueurs d’onde spécifiques comprennent les filtres passe-bande et les filtres coupe-bande. Les filtres passe-bande sont des filtres optiques qui peuvent sélectionner et transmettre uniquement la lumière dans une gamme de longueurs d’onde spécifique.

Les filtres à encoche, quant à eux, peuvent bloquer sélectivement la lumière dans une région de longueur d’onde spécifique. Ces deux types de filtres sont souvent utilisés dans le cadre d’expériences avec des lasers. Les filtres Notch sont utiles lorsque l’on souhaite couper la lumière d’un laser à haute intensité et d’une seule longueur d’onde.

2. Filtres permettant de sélectionner des régions de longueur d’onde spécifiques

Les filtres qui sélectionnent une région de longueur d’onde spécifique comprennent les filtres passe-haut et les filtres passe-court. Les filtres passe-long sont des filtres optiques qui bloquent la région de longueur d’onde plus courte qu’une longueur d’onde spécifique et laissent passer la lumière du côté de la plus grande longueur d’onde.

Les filtres passe-courts, quant à eux, bloquent la lumière à des longueurs d’onde supérieures à une longueur d’onde spécifique et laissent passer la lumière à des longueurs d’onde plus courtes. Les filtres passe-haut sont utilisés pour mesurer les spectres d’émission qui apparaissent dans la région des longueurs d’onde supérieures à la longueur d’onde d’excitation.

Ils coupent la lumière provenant de la source lumineuse d’excitation, de sorte que seul le spectre d’émission à mesurer puisse être détecté. En combinant les filtres passe-haut et passe-bas, ils peuvent également être utilisés de la même manière que les filtres passe-bande.

3. Filtres qui sélectionnent la lumière et l’obscurité

Les filtres qui sélectionnent la lumière et l’obscurité comprennent les filtres ND (Neutral Density), qui peuvent ajuster la quantité de lumière en atténuant la quantité de lumière entrante d’un certain pourcentage.

Les filtres optiques sont conçus pour réduire l’intensité de la lumière et sont souvent utilisés en photographie, selon le produit et l’utilisation. Ils présentent approximativement le même taux de réduction de la lumière pour toutes les longueurs d’onde du spectre visible. Par exemple, si vous souhaitez photographier des paysages, en particulier des liquides qui s’écoulent (par exemple des cascades ou des rivières), vous devez augmenter le temps d’obturation pour créer une impression de fluidité.

Cependant, un temps d’obturation plus long peut générer une quantité de lumière plus importante que nécessaire, ce qui peut entraîner un effet de flou sur certaines parties de l’image. Dans ce cas, un filtre ND peut être utilisé pour réduire volontairement la quantité de lumière.

Principe des filtres optiques

Le principe des filtres optiques peut être schématiquement divisé en deux types selon la méthode de filtrage : le type d’absorption et le type dichroïque.

1. Type d’absorption (filtres en verre coloré)

Les filtres absorbants utilisent les propriétés d’absorption de la lumière des substrats en verre pour absorber et bloquer certaines longueurs d’onde de la lumière et ne laisser passer que certaines longueurs d’onde de la lumière.

Également appelés filtres en verre coloré, la longueur d’onde d’absorption peut varier en fonction du matériau, et ils sont principalement utilisés comme filtres à long passage. Par rapport aux filtres dichroïques, ils sont moins chers et ont une plus grande surface, mais ils sont inférieurs en termes de performances telles que la transmittance. De plus, lorsque l’intensité de la lumière incidente est élevée, l’émission du verre peut apparaître en arrière-plan lors de la détection de la lumière transmise.

2. Type dichroïque (filtre dichroïque)

Le type dichroïque est une méthode de filtrage qui réfléchit et bloque la lumière de certaines longueurs d’onde et ne transmet que la lumière de longueurs d’onde spécifiques. Le filtrage est réalisé par la superposition de plusieurs films minces ayant des indices de réfraction différents, en utilisant l’effet d’interférence.

Autres informations sur les filtres optiques

Termes relatifs aux filtres optiques

Les termes suivants sont nécessaires à la compréhension et à la sélection des filtres optiques pour définir leurs performances.

1. Longueur d’onde centrale
La longueur d’onde centrale est utilisée pour définir les caractéristiques d’un filtre passe-bande et se réfère au centre de la bande spectrale par laquelle le filtre transmet.

2. Largeur de bande
La largeur de bande est la largeur du spectre transmis par le filtre passe-bande et est définie par la largeur totale à mi-maximum (FWHM). Il s’agit de la largeur de la longueur d’onde à laquelle le facteur de transmission atteint 50 % lorsque l’on regarde le graphique dans le sens des courtes longueurs d’onde à partir du point de départ du facteur de transmission maximal, et de la largeur de la longueur d’onde à laquelle le facteur de transmission atteint 50 % lorsque l’on regarde le graphique dans le sens des grandes longueurs d’onde.

3. Zone de blocage
Définit la gamme de longueurs d’onde où la lumière est atténuée (bloquée) par le filtre. La capacité de blocage est définie par la densité optique. La densité optique est une expression logarithmique du degré auquel la lumière n’est pas transmise ou réfléchie, le minimum étant 0 (toute la lumière est transmise ou réfléchie) et plus le chiffre est élevé, plus le pouvoir de blocage est important.

Qu’est-ce qu’une affûteuse d’outil ?

Les affûteuses d’outils sont des machines utilisées pour réaffûter et restaurer le tranchant des outils de coupe qui ont perdu leur tranchant après un certain temps de coupe.

Les affûteuses d’outils sont parfois simplement appelées affûteuses. Les outils de coupe comprennent les forets, les fraises en bout, les fraises à surfacer et les fraises à fraiser.

Il existe différents types d’affûteuses en fonction du type d’outils à affûter, chacune d’entre elles étant utilisée de manière spécialisée. Il s’agit en particulier des affûteuses de forets, des affûteuses de fraises et des affûteuses de fraises-mères mais il existe aussi une affûteuse d’outil universelle, pouvant affûter de nombreux types d’outils. Une large gamme d’équipements auxiliaires permet de les utiliser pour de nombreux types d’outils différents.

Utilisations des affûteuses d’outils

Les affûteuses d’outils sont utilisées pour réaffûter les outils de coupe.

Les affûteuses d’outils universelles, qui permettent une utilisation polyvalente, peuvent ne pas être en mesure de réaffûter des outils tels que les fraises à géométrie complexe. De plus, elles nécessitent généralement un affûtage manuel, ce qui requiert des compétences spécifiques.

En revanche, grâce aux innovations technologiques, il est désormais possible de procéder à l’affûtage automatique d’outils à géométrie complexe avec l’avènement des affûteuses CNC, où plusieurs axes sont contrôlés par commande numérique. Un affûtage stable peut être obtenu en sélectionnant les conditions de recherche et les meules appropriées. En faisant pivoter librement la broche de la meule, une large gamme d’outils peut être affûtée en un seul serrage pour une finition de haute qualité.

Principe des affûteuses d’outils

Les affûteuses d’outils affûtent la surface des outils qui ont perdu leur tranchant en plaçant progressivement l’outil contre une meule tournant à grande vitesse. Ces procédés permettent de retrouver l’affûtage.

Les outils de géométrie courante, tels que les fraises, les alésoirs et les tarauds, peuvent être affûtés rapidement sur les affûteuses d’outils universelles, car ces outils ne nécessitent pas de programmation complexe et peuvent être affûtés manuellement. Toutefois, pour l’affûtage régulier d’un grand nombre d’outils à géométrie complexe, les affûteuses d’outils à commande numérique sont préférées.

Avec les affûteuses d’outils universelles, deux ou trois axes doivent être actionnés manuellement et simultanément, ce qui requiert des compétences spécifiques. Il existe également des affûteuses d’outils à commande numérique simplifiées, dans lesquelles un seul axe est commandé par la commande numérique afin de simplifier le processus de rectification. La rectification peut être effectuée sans l’intervention d’opérateurs qualifiés si seule la broche principale est commandée par CN. C’est le cas pour la forme en spirale des surfaces de dégagement et de coupe sur la circonférence extérieure d’une fraise en bout ou la forme en spirale des surfaces de coupe et de dégagement d’une fraise en bout à billes R.

Types d’affûteuses d’outils

Les trois types d’affûteuses d’outils les plus courants sont les suivants :

1. Les affûteuses d’outils universelles

Les affûteuses d’outils universelles sont utilisées pour le meulage des forets courants, des fraises en bout, etc. Les affûteuses d’outils possèdent de nombreux axes de réglage qui permettent d’adapter la structure et la forme de l’outil à affûter à différentes formes, diamètres, longueurs et conditions d’arête de coupe. Cependant, la connaissance de l’outil à rechercher est nécessaire. Il faut également savoir utiliser correctement les nombreux axes de réglage.

2. Les affûteuses d’outils CNC

Les affûteuses d’outils CNC, dont la méthode permet de déplacer plusieurs axes simultanément ou conjointement, sont actuellement les plus utilisées pour l’usinage d’outils courants. Les plus modernes d’entre elles possèdent des fonctions de mesure de la forme de l’outil rectifié et de détection des déformations de la meule dues à la chaleur d’usinage et de réglage de la surépaisseur d’usinage.

3. Machines à rectifier spéciales

Il existe des affûteuses spécialisées pour les fraises mères et les fraises pignons utilisées pour l’usinage d’engrenages à géométrie particulière, ainsi que pour les broches destinées à l’usinage de rainures de clavettes, de cannelures, etc.

Autres informations sur les affûteuses d’outils

1. Différences d’usinage entre le meulage et la rectification ou le taillage

Les processus de rectification et de polissage sont identiques en ce sens qu’ils sont utilisés pour régénérer le tranchant d’un outil, mais ils diffèrent dans la manière dont ils le régénèrent. Lors du meulage, des grains abrasifs sont utilisés pour raser la lame de l’outil et modifier la forme elle-même, tandis que lors du polissage, une pression est exercée sur la lame de l’outil pour polir la surface à l’aide de grains abrasifs.

Les opérations de coupe sont souvent effectuées non pas avec des grains abrasifs, mais avec des alésoirs, des fraises, etc., dans le but de découper la forme de la pièce, qui est ensuite affinée par des opérations de meulage ou de polissage.

2. Meules des affûteuses d’outils

Les outils de coupe sont fabriqués dans des matériaux plus durs que l’acier ordinaire, tels que l’acier à outils rapide et le carbure cémenté. Ils sont également traités thermiquement et superficiellement pour augmenter leur dureté.

D’autre part, la précision des dimensions de l’arête de l’outil de coupe a un impact significatif sur la précision des dimensions finies pendant l’usinage, c’est pourquoi on utilise des meules revêtues de diamant ou de CBN (nitrure de carbone et de bore), ainsi que des meules très précises et capables de rechercher des pièces dures. Au cours du processus de rectification, la chaleur générée pendant l’usinage affecte les dimensions de la meule ou de la roue diamantée, ainsi que les dimensions de l’outil à rectifier, ce qui, à son tour, affecte de manière significative les dimensions finales de l’outil.

Certaines affûteuses d’outils CNC modernes utilisent ces chaleurs pour compenser les dimensions, mais comme elles affectent la dureté et la composition du matériau de l’outil en cours d’affûtage, il est essentiel d’utiliser des fluides de rectification qui contrôlent l’élévation de température et gèrent la température. Le choix du fluide de rectification ainsi que des affûteuses d’outils est important.

Qu’est-ce qu’un réducteur à vis sans fin ?

Un réducteur à vis sans fin est un réducteur qui utilise un engrenage à vis sans fin dans son mécanisme de réduction de vitesse.

Un réducteur de vitesse est un dispositif qui prend la sortie rotative d’un moteur (moteur électrique) ou d’un autre dispositif rotatif de production d’énergie comme entrée rotative. Il abaisse (réduit) ainsi sa vitesse de rotation pour augmenter son couple. Il existe plusieurs engrenages (roues dentées) qui composent un mécanisme de décélération. L’engrenage à vis sans fin est une combinaison d’une vis sans fin (arbre à vis sans fin) et d’une roue à vis sans fin.

Parmi les autres types d’engrenages, on peut citer les réducteurs combinant des engrenages droits, qui sont courants. Citons également les réducteurs à engrenages coniques et les réducteurs à engrenages d’angle constitués d’engrenages coniques avec des arbres à engrenages orthogonaux (engrenages coniques). Il existe aussi des réducteurs à engrenages planétaires qui combinent trois types d’engrenages droits (engrenages solaires, engrenages planétaires et engrenages internes).

Utilisations des réducteurs à vis sans fin

Les réducteurs à vis sans fin, comme les autres réducteurs, peuvent déplacer de gros objets avec peu de force. Ils sont donc incorporés dans les installations et les machines à des fins de transmission de puissance.

Ces réducteurs sont notamment utilisés dans les cas suivants :

• Les unités d’entraînement pour les presses et les laminoirs.
• Les unités entraînements de levage et d’abaissement pour les ascenseurs et les escaliers mécaniques à faible ainsi que moyenne vitesse.
• Les unités d’entraînement pour les convoyeurs.

Les réducteurs à vis sans fin sont utilisés dans une grande variété d’industries et d’utilisations. Ils restent toutefois particulièrement adaptés aux situations suivantes :

• Lorsque des limites de bruit sont exigées
  Les réducteurs à vis sans fin sont utilisés dans des endroits où des restrictions sonores sont en place. Cela permet de tirer parti de leur faible niveau sonore, qui est l’une de leurs caractéristiques.
• Lorsqu’un arrêt soudain est nécessaire
  Le mécanisme autobloquant est utilisé dans les ascenseurs et les monte-charges lorsqu’un arrêt précis et instantané est nécessaire.
• En cas de charge d’impact
  Les engrenages à vis sans fin sont fabriqués dans des matériaux souples de faible altitude, tels que les alliages de cuivre, qui peuvent absorber une certaine quantité de chocs. Cette caractéristique est utilisée dans les concasseurs de roches, par exemple.
• Lorsque l’espace est un problème
  Les réducteurs à vis sans fin sont utilisés dans les convoyeurs, les équipements d’emballage et d’autres machines pouvant être installées dans un espace réduit et nécessitant un couple élevé.

Principe des réducteurs à vis sans fin

Les réducteurs à vis sans fin utilisent un mécanisme d’engrenage composé d’une vis sans fin (arbre à vis sans fin, axe à vis sans fin) et de deux types de roues à vis sans fin.

La vis sans fin est l’un des engrenages à vis. Lorsque la vis est mise en rotation, les dents filetées de celle-ci appuient celles de la roue, comme si on y enfonçait un coin. Cela entraîne la rotation de la roue à vis sans fin. Lorsque la vis sans fin (côté entrée) tourne d’un tour, la roue à vis sans fin (côté sortie) tourne d’une dent.

Une vis sans fin à deux dents signifie qu’une rotation de la vis fait tourner la roue à vis de deux dents.

Le rapport de réduction d’un engrenage à vis sans fin peut être calculé comme suit :

Le sens de rotation de l’engrenage à vis sans fin peut être bidirectionnel (par exemple, dans le sens des aiguilles d’une montre et dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, vu du côté de l’arbre d’entrée). Ceci peut être réalisé en sélectionnant le sens de rotation de la vis sans fin à droite ou à gauche. La même méthode de rotation de la vis peut être utilisée, mais le sens de rotation de la roue à vis est alors inversé. 

Caractéristiques des réducteurs à vis sans fin

Les réducteurs à vis sans fin présentent six caractéristiques principales.

1. Le rapport de réduction élevé

Les engrenages à un étage (combinaison d’une vis sans fin et d’une roue à vis sans fin) permettent d’obtenir des rapports de réduction élevés de 1/60 et, dans des cas particuliers, de 1/120.

2. Les arbres rotatifs orthogonaux

Les directions axiales des arbres d’entrée et de sortie sont orthogonales. Cela signifie qu’il n’y a pas de direction coaxiale.

3. Le sens de rotation quelconque

Le sens de rotation de l’arbre de sortie relié à la roue à vis sans fin peut être modifié en sélectionnant le sens de torsion gauche ou droit de la vis.

4. La liberté de disposition des arbres

Les arbres d’entrée et de sortie peuvent être installés dans quatre directions, d’un côté ou des deux côtés.

5. L’effet autobloquant

Le côté de la vis sans fin (côté de l’arbre d’entrée) peut faire tourner le côté de la roue (côté de l’arbre de sortie). Cependant, le le côté de la roue à vis sans fin (côté de l’arbre de sortie) ne peut pas faire tourner le côté de la vis (côté de l’arbre d’entrée). C’est ce qu’on appelle l’effet autobloquant.

6. La faible vibration et le faible bruit

L’engrènement de la vis sans fin et de la roue assure un contact linéaire ainsi qu’un glissement plus importants. Cela permet de réduire le bruit et les vibrations par rapport aux transmissions par roulement telles que les engrenages droits ou les engrenages coniques.

L’un des inconvénients des réducteurs à vis sans fin est que les surfaces de contact des dents qui s’engrènent sont grandes et sujettes au grippage. Pour y remédier, la vis sans fin est fabriquée en alliage d’acier ou dans un autre matériau dur ayant subi un traitement thermique. La roue à vis sans fin est quant à elle fabriquée en alliage de cuivre, en fonte ou dans un autre matériau de faible dureté afin de réduire le coefficient de frottement.