月: 2023年5月

Qu’est-ce qu’un capteur de courant ?

Un capteur de courant est un dispositif qui mesure le courant circulant dans un circuit.

Ils sont montés sur des circuits ou des conducteurs traversés par le courant. Leur rôle est de surveiller la quantité et les caractéristiques du courant qui les traverse. Ces capteurs sont généralement de conception robuste et peuvent être utilisés pendant de longues périodes.

Ils peuvent également mesurer avec un haut degré de fiabilité s’ils sont correctement installés. Certains d’entre eux sont capables de mesurer le courant sans contact et sont uniques en ce sens qu’ils peuvent mesurer des courants à des tensions élevées et dans des environnements dangereux.

Cependant, la capacité de courant appropriée doit être sélectionnée en fonction de la plage de courant à mesurer. En effet, les surcharges et les surintensités peuvent endommager le capteur. Il est donc important de vérifier la plage de courant admissible et de concevoir le capteur de manière appropriée.

Utilisations des capteurs de courant

Les capteurs de courant sont principalement utilisés dans les circuits électriques. Voici quelques exemples de ses utilisations :

1. Le contrôle de la puissance

Les capteurs servent à surveiller et contrôler des courants dans les dispositifs d’alimentation et de conversion de puissance. Dans les systèmes de production d’énergie photovoltaïque et éolienne, les ils surveillent la quantité et les caractéristiques du courant généré afin de garantir une alimentation électrique stable.

Ils sont également utilisés pour protéger les circuits et les équipements contre les surintensités. Dans les équipements d’alimentation et les circuits de puissance, les courants dépassant le courant nominal peuvent être détectés par les capteurs de courant. Cela permet ainsi d’activer les circuits de protection. La protection contre les surintensités est importante pour garantir la sécurité contre les défaillances de l’équipement, dues par exemple à des courts-circuits.

2. Le contrôle de la batterie

Le capteur de courant est utilisé dans les systèmes de gestion des batteries pour surveiller le courant de charge et de décharge de celles-ci. La mesure du courant permet d’évaluer l’état de la batterie et d’estimer la capacité restante. Le contrôle des batteries à l’aide de ces capteurs est important dans une variété d’utilisations. Par exemple dans les véhicules électriques et les appareils mobiles.

3. Le contrôle des moteurs

Les capteurs de courant sont des dispositifs importants dans la commande des moteurs. Ils mesurent le courant du moteur et le renvoient aux algorithmes de commande pour contrôler le couple et la vitesse de celui-ci. Ils sont principalement utilisés dans les systèmes d’entraînement tels que les onduleurs.

Principe des capteurs de courant

Le principe des capteurs de courant est de mesurer le courant en se basant sur la loi d’Ampère. Cette dernière décrit la relation entre le courant traversant un conducteur et le champ magnétique autour du conducteur.

Selon la loi d’Ampère, le courant qui traverse un conducteur est proportionnel à l’intensité du champ magnétique qui se forme autour de lui. Les capteurs de courant peuvent détecter l’effet de ce champ magnétique ou de ce courant, qui peut ensuite être détecté sous la forme d’une tension ou d’un autre signal. Selon le principe spécifique du capteur, différentes méthodes sont utilisées.

Types de capteurs de courant

Il existe différents types de capteurs de courant, en fonction du principe de mesure. En voici quelques exemples :

1. Les capteurs de courant de type résistance shunt

Ces capteurs mesurent la valeur du courant en connectant une résistance shunt en série avec le circuit dans lequel le courant circule. Le courant qui traverse la résistance shunt est calculé à partir de la valeur de la résistance et de la chute de tension mesurée selon la loi d’Ohm. Le courant peut être mesuré en mesurant la tension aux deux extrémités de la résistance de shunt, dont la résistance est connue.

Le type de résistance shunt peut mesurer le courant avec une grande précision. Elles peuvent également être fabriquées à faible coût en raison de leur structure simple. Elles sont utilisées sur les cartes et dans les circuits de redressement pour les courants importants.

2. Les capteurs de courant à effet Hall

Ces capteurs utilisent un élément Hall pour détecter le courant. L’élément Hall est placé à proximité du conducteur traversé par le courant et une tension Hall est générée par le champ magnétique. La mesure de cette tension permet de détecter le courant.

Les courants continus peuvent être mesurés sans contact. Ils sont alors utilisés, par exemple, dans les pinces ampèremétriques portables pour le courant continu.

3. Les capteurs de courant de type transformateur de courant

Ce capteur de courant mesure le courant alternatif en le transformant. Il est constitué d’un conducteur qui sert d’enroulement secondaire et mesure le courant de l’enroulement secondaire, qui varie en fonction du courant de l’enroulement primaire. Cela permet de calculer le courant alternatif.

En raison de leur faible coût et de leur grande précision de mesure, ils sont largement utilisés dans les équipements industriels. Cependant, leur poids élevé et leur grande surface d’utilisation sont des inconvénients.

Qu’est-ce qu’un générateur d’ozone ?

Un générateur d’ozone (anglais : ozone generator) est un appareil qui produit de l’ozone gazeux utilisé pour la désodorisation, la stérilisation et le contrôle des infections. Il est également appelé générateur d’ozone ou ozoniseur.

L’ozone est un gaz allotropique de l’oxygène composé de trois atomes d’oxygène. Il s’agit d’une molécule très instable qui se décompose progressivement en oxygène à température ambiante. Il est 1,54 fois plus lourd que l’air et 3 fois plus lourd que l’oxygène en termes de gravité spécifique. Sa solubilité dans l’eau est environ 10 fois supérieure à celle de l’oxygène.

L’ozone a un large éventail d’effets, notamment la stérilisation, la désodorisation, la décoloration et l’oxydation. Son pouvoir oxydant est le deuxième après celui du fluor dans la nature et serait 1,65 fois supérieur à celui du chlore dans l’air et sept fois supérieur dans l’eau.

L’ozone est un gaz toxique à l’odeur caractéristique et il a été démontré qu’il avait des effets néfastes sur le corps humain en fonction de sa concentration.

Utilisations des générateurs d’ozone

L’ozone étant un gaz très oxydant, les générateurs d’ozone sont utilisés pour éliminer les moisissures, les bactéries, les virus et les matières organiques. Il est très soluble dans l’eau et est utilisé dans le traitement de l’eau en raison de son effet bactéricide et désodorisant lorsqu’il est dissous.

L’ozone a l’avantage de ne pas persister car il se décompose en molécules d’oxygène et peut être utilisé dans n’importe quel endroit car sa matière première est l’air ou l’oxygène. Les générateurs d’ozone démontrent donc leur efficacité dans divers domaines industriels, tels que le traitement de l’eau et des eaux usées, la stérilisation et la désodorisation dans les zones médicales et résidentielles et les processus de production alimentaire, ainsi que le traitement et le stockage des matières premières pour l’alimentation.

Principe des générateurs d’ozone

Les générateurs d’ozone produisent de l’ozone par décharge, par ultraviolet ou par électrolyse. Parmi ces méthodes, la plus couramment utilisée dans les applications industrielles est la méthode par décharge silencieuse, qui est un type de méthode de décharge.

1. Par décharge

Dans les générateurs d’ozone à décharge, l’oxygène est converti en ozone par les électrons produits par la décharge d’un gaz contenant de l’oxygène. Les électrons entrent en collision avec les molécules d’oxygène et les décomposent en atomes d’oxygène, qui se lient ensuite entre eux pour produire de l’ozone.

Les générateurs d’ozone à décharge comprennent la décharge silencieuse, la décharge corona et la décharge à fuite. Ils existent dans toutes les tailles et sont utilisés dans une grande variété de situations.

Le type de décharge silencieuse présente le rendement énergétique le plus élevé parmi les générateurs d’ozone existants, et la majorité des grands générateurs d’ozone utilisent cette méthode. Le type de décharge corona a un rendement de production d’ozone plus faible et est généralement utilisé pour les générateurs d’ozone à petite échelle.

2. Méthode par électrolyse

Le type électrolytique génère de l’ozone par électrolyse de l’eau avec une membrane électrolytique polymère entre les électrodes. Le dioxyde de plomb (type bêta) est utilisé comme électrode anodique pour générer de l’oxygène et de fortes concentrations d’ozone.

Cette méthode produit de l’ozone très concentré, par exemple de 15 à 20 % en poids. Toutefois, l’efficacité de la production d’ozone du type à décharge est meilleure, ce qui la rend inadaptée à la production à grande échelle.

3. Méthode par ultraviolets

La méthode par ultraviolets génère de l’ozone en irradiant des gaz contenant de l’oxygène avec de la lumière ultraviolette. Lorsque les molécules d’oxygène sont irradiées par des rayons générateurs d’ozone, qui ont une longueur d’onde courte parmi les rayons ultraviolets, les molécules d’oxygène se dissocient pour produire des atomes d’oxygène, qui se combinent ensuite avec d’autres molécules d’oxygène pour générer de l’ozone.

Lors de la production d’ozone par ultraviolets, les réactions de décomposition de l’ozone se produisent en parallèle. Les atomes d’oxygène produits lors des réactions de décomposition réagissent avec l’ozone pour le détruire. Par conséquent, l’efficacité et la quantité d’ozone générée est faible, c’est pourquoi cette méthode est utilisée pour la désinfection à petite échelle.

Dangers des générateurs d’ozone

L’ozone est efficace pour la stérilisation et la décontamination, et certains ménages envisagent d’installer des générateurs d’ozone. D’un autre côté, l’ozone peut être dangereux pour le corps humain en fonction de sa concentration dans l’air, et il convient donc d’être prudent lors de l’utilisation des générateurs.

Le risque le plus important auquel il faut faire attention avec les générateurs d’ozone est qu’ils sont utilisés en dehors du champ d’application spécifié et qu’une concentration accrue d’ozone dans la pièce peut avoir un effet néfaste sur le corps humain. En particulier dans le cadre d’une utilisation domestique, où l’expertise tend à manquer, l’appareil peut être utilisé de manière très dangereuse sans que l’on s’en rende compte.

De plus, la concentration recommandée est basée sur l’hypothèse que l’ozone est répandu dans toute la pièce, mais si un individu se trouve près d’un orifice de pulvérisation, la concentration est très élevée et il y a un risque que la toxicité d’autant plus important.

Points à noter lors de l’introduction des générateurs d’ozone

Les générateurs d’ozone sont clairement divisés en deux catégories : les générateurs commerciaux et les générateurs domestiques. La quantité d’ozone produite, le débit d’air et l’environnement dans lequel l’appareil est utilisé sont totalement différents selon en fonction de l’usage (commercial ou domestique). Lors du choix d’un générateur d’ozone, il convient de tenir compte de cette différence.

Il existe deux différences majeures entre l’utilisation commerciale et l’utilisation domestique : la première est le volume de production d’ozone, qui est supérieur à 200 mg/h pour l’utilisation commerciale, soit des dizaines de fois plus que les 0,3 à 5,0 mg/h pour l’utilisation domestique.

Le second est l’environnement dans lequel ils sont utilisés : alors que les générateurs d’ozone commerciaux sont utilisés dans des environnements non surveillés, les générateurs d’ozone domestiques sont conçus pour être utilisés dans des environnements surveillés, afin que la concentration d’ozone dans la pièce n’atteigne pas des niveaux dangereux.

L’utilisation d’un générateur d’ozone commercial à la maison sans le savoir peut entraîner des concentrations d’ozone élevées et s’avérer très dangereuse. Il est nécessaire de choisir le bon modèle pour la situation dans laquelle il sera utilisé.

Qu’est-ce qu’un agitateur magnétique ?

Un agitateur est un dispositif permettant d’agiter une solution. Généralement magnétique, il fait tourner un agitateur dans une solution sur un dispositif en modifiant la force magnétique du dispositif lui-même. Il existe de nombreux types d’agitateurs et le dispositif approprié doit être choisi en fonction de la forme et de la taille du récipient utilisé. Les paramètres à prendre en compte sont : le récipient (tube à essai, fiole ou bécher), la viscosité de la solution à agiter et les conditions expérimentales, comme le fait de chauffer ou non.

De plus, il existe également une grande variété de formes et de matériaux pour l’agitateur. Lors du choix d’un agitateur, il est également nécessaire de sélectionner un agitateur approprié en fonction de la présence ou de l’absence de sédiments dans la solution, de la nécessité de contrôler la contamination pendant l’agitation, de la viscosité de la solution et de la forme du récipient.

Utilisations des agitateurs magnétiques

Les agitateurs sont utilisés pour remuer diverses solutions telles que l’eau et les solvants organiques. Il existe deux types d’agitateurs : les agitateurs magnétiques, et les agitateurs qui utilisent des pales d’agitation reliées à l’appareil lui-même. Cet article se concentre sur les agitateurs magnétiques.

Les agitateurs magnétiques peuvent être utilisés pour agiter des solutions dans différents types d’appareils, tels que des tubes à essai, des béchers et des flacons, en changeant le corps de l’appareil et le type d’agitateur. Ils sont utilisés dans de nombreux travaux expérimentaux, principalement en chimie et en biologie. Il existe également des agitateurs multiples qui permettent d’agiter plusieurs échantillons dans un seul appareil, ainsi que des agitateurs intégrés à une plaque chauffante qui peut chauffer pendant l’agitation.

Principe de l’agitateur magnétique

Un agitateur magnétique typique contient un moteur et des aimants dans le corps de l’appareil. Les aimants tournent et à leur tour font tourner l’agitateur placé sur le dessus de l’appareil. Des aimants en ferrite sont généralement utilisés dans les agitateurs magnétiques, mais des aimants en néodyme à force magnétique élevée ou des aimants en samarium-cobalt, qui ne perdent pas leur force magnétique lorsqu’ils sont chauffés, peuvent également être utilisés.

Au lieu d’utiliser un aimant et un moteur, les agitateurs à induction électromagnétique (agitateurs électromagnétiques) utilisent le champ électromagnétique créé par l’électricité circulant dans une bobine. Les agitateurs magnétiques présentent des caractéristiques telles que l’absence de perte de performance due à la détérioration de l’aimant interne et un corps mince.

Types d’agitateurs et de mélangeurs magnétiques

Il existe différents types d’agitateurs, dont la capacité, le nombre de tours, la taille, le nombre de points d’agitation et la présence ou non d’une plaque chauffante. Vous devez choisir l’appareil approprié en fonction de la taille et de la forme du récipient utilisé pour votre expérience, de la viscosité de la solution (si elle est facile à remuer ou non), de la nécessité de chauffer ou non, et du coût.

Il existe des agitateurs de différentes formes et tailles. Parmi les exemples typiques, on peut citer les agitateurs cylindriques standard, les agitateurs à billes, qui sont moins affectés par la vitesse de rotation et la forme du récipient, et les agitateurs en forme de croix pour la dispersion des sédiments.

Bien que la résine PTFE résistante aux produits chimiques soit couramment utilisée à l’extérieur de l’agitateur, une contamination de l’échantillon peut se produire en raison de l’abrasion pendant la rotation. Pour éviter toute contamination, il convient d’utiliser des agitateurs en PVDF ou en PEEK.

Qu’est-ce qu’une pompe à piston ?

Une pompe à piston est une pompe qui fournit et transfère du liquide ou du gaz au moyen du mouvement alternatif d’un piston.

Le liquide ou le gaz est déplacé en utilisant la variation de volume qui se produit lorsqu’un piston cylindrique se déplace dans un mouvement alternatif linéaire à l’intérieur d’un cylindre dans le corps de la pompe. Les pompes à pistons, dont la structure la plus simple associe un piston et deux soupapes, sont utilisées depuis longtemps pour les puits et d’autres applications. En raison de leurs caractéristiques de pression de refoulement élevée, elles sont également largement utilisées dans l’industrie.

Les pompes à pistons font partie des pompes volumétriques. Ces dernières comprennent les pompes à engrenages, à palettes, à vis, à spirale, à piston et à diaphragme.

Utilisations des pompes à pistons

Les pompes à pistons, de construction relativement simple et faciles à manipuler, sont depuis longtemps utilisées dans la vie quotidienne comme pompes manuelles de puits et pompes à paraffine. Parmi les autres utilisations spécifiques, on peut citer :

• Systèmes de drainage dans les chaînes de production industrielle, systèmes de transfert de liquides très visqueux, conduites d’eau et d’égouts, conduites de gaz à haute pression, etc.
• Le transfert et le remplissage à volume fixe d’huiles et de produits alimentaires, de cosmétiques, de médicaments, de réactifs, de solutions électrolytiques, de shampooings, d’après-shampooings, d’additifs, de parfums, etc.
• Pompes hydrauliques pour les véhicules de construction, la sidérurgie, la construction navale, les machines-outils, les machines industrielles, etc.
• Transport des eaux usées, des boues de déshydratation des eaux usées contenant des matières étrangères, des boues de charbon, etc.

Principe des pompes à pistons

Le principe de fonctionnement de base est le même pour toutes les pompes : le liquide ou le gaz est transféré par aspiration et refoulement répétés. Les pompes à pistons sont équipées de vannes aux orifices d’aspiration et de refoulement pour éviter les retours d’eau et appliquer la pression.

Trois facteurs déterminent la capacité d’une pompe à piston : le diamètre du piston, la course et le nombre de pistons. Le débit est déterminé par le nombre de tours. Les caractéristiques de la pompe sont alors représentées dans un graphique avec le débit sur l’axe horizontal et la pression sur l’axe vertical. Les caractéristiques des pompes à pistons pour les applications liquides se caractérisent par une très faible variation de la pression en fonction du débit.

Parmi les pompes à pistons, les types axiaux et radiaux permettent de faire varier la capacité en continu. Même si la capacité requise change, elle peut être modifiée sans changer la vitesse, ce qui facilite le contrôle et permet d’économiser de l’énergie.

Caractéristiques des pompes à pistons

1. Capables de supporter des pressions élevées

Les pompes à pistons ont une résistance à la pression plus élevée que les autres types de pompes et peuvent supporter des pressions allant jusqu’à 50 MPa. Elles se caractérisent également par un rendement élevé.

2. Extension aux types à cylindrée variable

Les pompes à pistons axiaux et radiaux sont relativement faciles à convertir en modèles à cylindrée variable.

3. Utilisation comme moteur

Les pompes à pistons axiaux et radiaux peuvent également être utilisées comme moteurs, car la pompe et le moteur sont fondamentalement de la même conception. La pompe et le moteur peuvent alors être connectés pour transmettre la puissance.

Types de pompes à pistons

Les pompes à pistons peuvent être classées en trois catégories : les pompes axiales, les pompes radiales et les pompes à pistons.

1. Type axial

Ce type de pompe comporte plusieurs pistons disposés à proximité de l’arbre d’entraînement et se divise en deux types selon la manière dont les pistons tournent : le type axial et le type à plateau oscillant. Ce sont également les pompes volumétriques les plus couramment utilisées, car la même structure peut également être utilisée comme moteur.

Elles peuvent parfois être transformées en pompes à cylindrée variable en modifiant l’angle de l’arbre à cames ou du plateau cyclique, ce qui modifie le volume poussé par le piston. Ce volume peut varier en continu de zéro au volume maximal.

2. Type radial

Il s’agit d’un système dans lequel plusieurs pistons sont disposés de manière circulaire et radiale par rapport à l’arbre d’entraînement et les pistons sont entraînés dans un mouvement de va-et-vient au moyen d’anneaux de came ou de cames excentriques. Dans les pompes radiales, les pistons tournent en même temps que les pistons et le bloc-cylindres dans son ensemble. Elle peut également être utilisée comme moteur.

Les pompes radiales excentriques peuvent être à cylindrée variable en changeant l’excentricité de l’anneau de came, ces pompes ont une excellente réponse.

3. Pompes à pistons

Elles sont entraînés par un vilebrequin ou une came. Il en existe différents types, tels que le piston à effet simple, le piston simple à double effet et le piston multiple parallèle. Elles sont équipées de soupapes à l’entrée et au refoulement et ne conviennent pas aux applications motorisées. Ils sont structurellement plus grands en taille et en poids, mais peuvent supporter des pressions relativement élevées par rapport à d’autres méthodes.

Qu’est-ce qu’une brocheuse ?

Une brocheuse est une machine-outil qui effectue des opérations de coupe à l’aide d’un outil appelé broche.

Une broche est un outil long et plein, doté d’un grand nombre d’arêtes de coupe disposées dans l’ordre des dimensions. En poussant et en tirant la broche vers la pièce à l’aide d’une force hydraulique ou autre, il est possible d’effectuer une série d’opérations sur une pièce, de l’ébauche à la finition.

Il s’agit d’une méthode d’usinage qui offre une excellente productivité et qui est largement utilisée dans la fabrication de pièces automobiles et dans la production en grande série de diverses pièces de machines. En revanche, elle n’est pas adaptée à la production de petits volumes, car les coûts d’équipement sont plus élevés que ceux des équipements d’usinage polyvalents.

Utilisations des brocheuses

L’usinage à l’aide de brocheuses est un processus nécessaire pour tailler des rainures de clavette dans les pièces de moteur et les engrenages. À ce titre, elles sont souvent utilisées dans la fabrication de pièces automobiles et aéronautiques. Il est particulièrement utilisé dans la fabrication de pignons, de cannelures et d’engrenages.

Le brochage peut être divisé en deux types : le brochage de surface, où la surface de la pièce est découpée selon une forme définie, et le brochage interne, où la pièce est percée d’un trou intérieur.

Le brochage implique d’autres opérations d’usinage telles que l’usinage de trous, l’usinage de rainures de clavette, l’usinage de cannelures, l’usinage hexagonal, l’usinage de trous hexagonaux, l’usinage carré et l’usinage de trous carrés. Une fois la pièce retirée, la brocheuse saisit la poignée arrière et retourne à l’origine de la machine, qui est alors prête pour l’usinage de la pièce suivante.

Principe de la brocheuse

Le brochage est réalisé par l’outil de brochage, de l’ébauche à la finition, en une seule opération d’emboutissage. La précision de l’usinage et la productivité du brochage dépendent de la conception et de la précision de la broche. De plus, les broches sont coûteuses et peu polyvalentes, car il s’agit d’outils dédiés aux spécifications de la pièce à usiner.

La profondeur de coupe par lame et les conditions de l’ébauche à la finition sont intégrées dans la conception du brochage. Le choix de l’huile de coupe appropriée est également important pour le brochage. L’utilisation d’huiles inadaptées peut réduire la précision de l’usinage et la durée de vie du brochage.

Types de brocheuses

1. Classification selon l’usinage

Les brocheuses peuvent être classées en fonction de l’usinage, comme les brocheuses internes, les brocheuses de surface et les brocheuses double face capables d’usiner les deux à la fois. Les brocheuses internes sont utilisées pour découper la surface intérieure du trou dans la pièce et la finir.

Les brocheuses de surface sont utilisées pour former des rainures sur la surface de la pièce. Les rainures de clavettes, les pignons, les cannelures et les engrenages peuvent être usinés de manière efficace et précise.

2. Classification par structure

Les brocheuses peuvent être classées en deux types d’un point de vue structurel : vertical et horizontal. Le type vertical est le plus courant car il présente une petite surface propriétaire et nécessite moins d’espace d’installation. Cependant, comme la broche pénètre dans la pièce lors de son extraction, la machine doit avoir une longueur au moins double de celle de la broche, ce qui en fait une machine verticale.

Les brocheuses horizontales, en revanche, sont souvent utilisées pour l’usinage des surfaces, car il n’y a pas de restrictions de hauteur et la broche peut être retirée avec une grande course. Il est également possible d’usiner des formes complexes.

3. Classification selon la méthode de déplacement de la broche

Les brocheuses peuvent être classées en deux catégories selon la méthode de déplacement de la broche : les brocheuses à traction et les brocheuses à poussée. La première est traitée en tirant la broche, tandis que la seconde est traitée en poussant la broche.

4. Classification selon le système d’entraînement

Les brocheuses peuvent être classées comme hydrauliques ou mécaniques, en fonction du système d’entraînement. Le type le plus courant est le type hydraulique, dans lequel la broche est entraînée par un cylindre hydraulique.

L’avantage de ce type de machine est qu’une force stable peut être appliquée au brochage, ce qui évite les chocs sur la lame et prolonge la durée de vie de l’outil.

Caractéristiques des brocheuses

Avantages

1. Productivité élevée

Un usinage complexe peut être réalisé en un seul processus. Par exemple, l’usinage de la surface interne d’un trou nécessite généralement trois processus : l’ébauche, la semi-finition et la finition, alors que le brochage permet de tout réaliser en un seul processus.

2. Haute reproductibilité du produit

Le brochage est une méthode d’usinage hautement reproductible qui permet de réaliser des opérations complexes avec une qualité uniforme et une production de masse ; la profondeur de coupe par lame et le volume de coupe global sont déterminés à l’avance lors de la conception du brochage, ce qui permet un usinage uniforme.

Un autre avantage est que le processus d’extraction de la broche ne nécessite pas un haut degré d’habileté.

3. Possibilité de réaliser des usinages impossibles à réaliser avec d’autres méthodes

Le brochage permet des usinages qui ne sont pas possibles avec d’autres méthodes. Par exemple, les formes hélicoïdales avec des coupes en spirale ne peuvent être produites que par brochage.

Les cannelures involues, dans lesquelles une coupe est effectuée à l’intérieur ou à l’extérieur d’une forme de barre pour les engrenages, ne peuvent également être fabriquées que par brochage.

Inconvénients

1. Économiquement désavantageux pour une petite quantité

Le brochage est coûteux et les brocheuses sont plus chères que les autres machines-outils. Il est donc économiquement désavantageux pour les petites séries.

2. L’usinage du fond n’est pas possible

Les broches sont utilisées en pénétrant dans la pièce, il est donc impossible d’usiner un fond non pénétrant.

Qu’est-ce qu’un module Peltier ?

Les modules Peltier sont des dispositifs qui utilisent l’effet thermoélectrique pour convertir la chaleur et l’électricité l’une en l’autre.

Grâce à un phénomène connu sous le nom d’effet Peltier, la chaleur est transférée dans une direction par le passage d’un courant électrique. L’effet Peltier a été découvert au XIXe siècle par le physicien français Jean-Charles Assayul Peltier.

Cet effet est un phénomène dans lequel le transfert de chaleur est provoqué par le passage d’un courant électrique lorsque différents types de conducteurs sont mis en contact les uns avec les autres. Il se compose généralement de plusieurs éléments Peltier en céramique ou en matériaux semi-conducteurs.

En raison de leur taille relativement petite et de leurs performances de régulation élevées, les modules Peltier sont également utilisés pour le refroidissement et la gestion thermique des équipements électroniques. Comme ils n’utilisent pas de composants mécaniques, ils ne génèrent pas de bruit et il n’est pas nécessaire de tenir compte de l’usure des composants. Toutefois, leur efficacité peut encore être améliorée et il existe de nombreuses situations dans lesquelles d’autres technologies de refroidissement ainsi que de chauffage sont plus efficaces.

Utilisations des modules Peltier

Les modules Peltier sont des composants utilisés dans une grande variété d’utilisations. En voici quelques exemples :

1. Le refroidissement d’équipements électroniques

Les modules Peltier sont utilisés pour évacuer efficacement la forte chaleur générée par les équipements électroniques. Les unités centrales et les cartes graphiques des ordinateurs génèrent de grandes quantités de chaleur lorsqu’ils sont soumis à de fortes charges. Les modules Peltier peuvent être alors montés directement sur ces composants afin de les refroidir.

En faisant passer le courant d’un côté, l’autre côté est refroidi. Cela permet de réduire la température de fonctionnement des équipements électroniques et d’améliorer la stabilité ainsi que la fiabilité des performances.

2. Les réfrigérateurs et unités de refroidissement

Les modules Peltier sont utilisés dans certains petits réfrigérateurs et unités de refroidissement. Ils se caractérisent par leur petite taille, leur silence et leur facilité de déplacement.

C’est pourquoi ils sont parfois utilisés dans les petits réfrigérateurs et unités de refroidissement à usage personnel ainsi que dans ceux des chambres d’hôtel. Toutefois, lorsqu’un refroidissement de grande capacité ou à haut rendement est nécessaire, les unités de réfrigération à compression sont souvent préférées.

3. Le refroidissement d’équipements optiques

Les modules Peltier servent également à refroidir les équipements optiques. Les composants des appareils optiques tels que les télescopes et les lentilles modifient souvent leurs propriétés optiques en raison de la dilatation et de la contraction thermiques. Le refroidissement des éléments optiques minimise les changements de température et améliore la stabilité ainsi la précision de ceux-ci.

Les lasers à semi-conducteurs, par exemple, peuvent également atteindre des températures élevées en raison de l’entraînement. Pour éviter les pannes dues à la surchauffe, ils sont souvent refroidis par des modules Peltier.

Principe des modules Peltier

Le principe des modules Peltier repose sur un phénomène appelé “effet thermoélectrique”. Ce dernier est un phénomène dans lequel le transfert de chaleur est provoqué par la circulation d’un courant électrique lorsque différents conducteurs sont mis en contact. Les modules Peltier sont des dispositifs qui utilisent cet effet thermoélectrique pour convertir mutuellement la chaleur et l’électricité.

Les modules Peltier sont constitués de semi-conducteurs de type P et de type N et de métal, qui sont alternativement collés entre deux plaques métalliques : lorsque le courant passe du semi-conducteur de type N au semi-conducteur de type P, les plaques métalliques collées sont refroidies. En revanche, lorsque le courant passe du semi-conducteur de type P au semi-conducteur de type N, elles sont chauffées.

Lorsqu’une différence de température est appliquée au module Peltier, une tension est alors générée. Ce phénomène est l’effet Seebeck ou phénomène Peltier inversé. Ce phénomène est utilisé dans les thermomètres à thermocouple.

Comment choisir un module Peltier ?

Pour choisir un module Peltier, il faut tenir compte de la tension de fonctionnement, de la différence de température et de l’absorption de chaleur générée, ainsi que des dimensions.

1. La tension de fonctionnement

La tension de fonctionnement est la tension que le module Peltier peut tolérer. Elle doit être fournie par une alimentation en courant continu, et les produits à basse tension de 30 V ou moins sont courants. La tension de fonctionnement à choisir doit correspondre aux spécifications du système d’alimentation et de contrôle utilisé.

2. La différence de température générée et l’absorption de chaleur

Les modules Peltier génèrent une différence de température pour obtenir un refroidissement ou un chauffage. En fonction de la capacité de refroidissement ou de chauffage requise, la différence de température générée et l’absorption de chaleur du module doivent être sélectionnées. Si une grande différence de température et une forte absorption de chaleur sont nécessaires, il convient de choisir un module ayant la capacité correspondante.

3. Les dimensions et la forme

Les dimensions et la forme du module Peltier doivent être choisies en fonction des contraintes de l’environnement et de l’équipement à utiliser. Choisissez des modules aux dimensions et à la géométrie appropriées, en tenant compte des contraintes d’espace et de la forme du site d’installation. En particulier, si des modules de petite taille ou des géométries spéciales sont nécessaires, choisissez des modules qui répondent à ces exigences.

Qu’est-ce qu’une perceuse radiale ?

Une perceuse radiale est un type de perceuse destiné à l’usinage de pièces.

La table est éloignée du centre de la machine et l’outil peut être déplacé radialement. Les perceuses radiales conviennent à l’usinage de pièces de grande taille et sont capables d’un usinage de haute précision.

Des accessoires et des outils spécialisés peuvent être utilisés pour usiner des formes complexes, mais ils sont généralement moins précis que les autres équipements d’usinage. Par conséquent, le matériel d’usinage approprié doit être sélectionné en fonction de la forme et du matériau à usiner.

Utilisations des perceuses radiales

Voici quelques-unes des utilisations typiques des perceuses radiales :

• Perçage
  Perçage de châssis automobiles, de pièces de moteur, etc…
• Alésage et taraudage
  Alésage et taraudage de culasses de moteurs, de trous de boulons, etc…
• Meulage et polissage
  Rectification et polissage de pièces métalliques telles que les engrenages et les roulements
• Opérations de finition
  Finition de surface de meubles et d’objets en bois
• Découpe de formes
  Découpe de pièces en plastique
• Gravure
  Gravure fine sur bagues, colliers et autres bijoux
• Travaux de réparation
  Perçage de trous dans les panneaux de carrosserie

Principe des perceuses radiales

Le processus de découpe des pièces à l’aide d’une perceuse radiale est le suivant :

1. Fixation de la pièce

La pièce est d’abord fixée à la table de la perceuse radiale à l’aide d’une pince ou d’un étau.

2. Sélection et mise en place de l’outil de coupe

L’outil de coupe approprié (par exemple, une fraise ou un foret) est sélectionné et monté sur la broche de la perceuse radiale.

3. Réglage des conditions de coupe

Régler les conditions de coupe en fonction du matériau de la pièce et des caractéristiques de l’outil de coupe. Les conditions de coupe comprennent la vitesse de rotation, la vitesse d’avance et la profondeur de coupe. Les conditions de coupe sont définies afin de couper la pièce de manière efficace et précise.

4. Démarrer la coupe

Une fois les conditions de coupe définies, il faut commencer la coupe. L’outil de coupe est avancé vers la pièce tout en faisant tourner la broche de la perceuse radiale.

5. Poursuite et progression de la coupe

Au fur et à mesure que la pièce est découpée, la forme et les dimensions de la pièce changent et se rapprochent de la forme et des dimensions souhaitées. La vitesse de progression et la profondeur de coupe de l’outil de coupe peuvent être ajustées en fonction des conditions de coupe.

6. Fin de la coupe et de la finition

Lorsque la forme ou la dimension souhaitée est atteinte, l’outil de coupe est arrêté. Si la finition de la surface de la pièce est nécessaire, changer l’outil de coupe et utiliser un outil de finition (par exemple, une tête de meulage ou un polissage) pour lisser la surface.

Composition des perceuses radiales

La composition peut varier d’un produit à l’autre, mais l’idée de base est la suivante. Les noms peuvent varier d’un fabricant à l’autre.

1. Base

Le socle est l’élément de base d’une perceuse radiale et stabilise la machine par son poids. Elle comporte également des trous pour les boulons qui permettent de la fixer au sol.

2. Colonne

La colonne s’élève verticalement à partir de la base. Elle assure la précision et la rigidité nécessaires au mouvement vertical de l’outil. Le matériau généralement utilisé est un matériau rigide tel que la fonte.

3. Bras

Le bras peut se déplacer d’avant en arrière le long de la colonne, permettant de repositionner l’outil. Le bras est équipé d’un porte-outil pour fixer l’outil.

4. Table

Il s’agit d’une plaque plate sur laquelle est fixée la pièce à usiner. La table est équipée de pinces pour la fixation de la pièce et de trous de boulons pour la fixation.

5. Tête de forage

Il s’agit de la partie qui maintient l’outil en place et qui est fixée à l’extrémité du bras. La tête de perçage comporte un porte-outil pour fixer l’outil de coupe rotatif, dont la position est réglable.

Le porte-outil est la pièce qui maintient l’outil de coupe en place et est l’un des composants nécessaires pour transmettre le mouvement de rotation du moteur à l’outil de coupe.

6. Moteur

Le moteur électrique est utilisé pour faire tourner la tête de forage. La vitesse de rotation du moteur peut être réglée en fonction du type d’outil de coupe et du matériau de la pièce.

7. Broche

Le bras radial est équipé d’une broche. Cette pièce est nécessaire pour monter et faire tourner l’outil et pour usiner le matériau.

La broche d’un bras radial est généralement conçue comme un arbre cylindrique, positionné sur l’axe central du bras radial et tournant grâce à un moteur ou une poignée. La broche peut être équipée d’un mandrin ou d’une pince sur laquelle des outils peuvent être fixés.

Ce qui précède décrit une construction où la table est fixe et ne bouge pas, mais sur certains produits, la table peut tourner autour de la colonne. D’autres n’ont pas de table et la base prend la place de la table.

Autres informations sur les perceuses radiales

1. Avantages des perceuses radiales

Les avantages des perceuses radiales sont qu’elles peuvent travailler des objets lourds et de grande taille. La base et la colonne assurent la stabilité, ce qui permet de traiter des pièces lourdes et de grande taille, et la longueur du bras peut être réglée pour adapter l’outillage à la taille de la pièce.

La facilité d’utilisation est un autre avantage. Les perceuses radiales sont principalement utilisées pour le perçage. Un perçage précis est possible car l’outil peut être abaissé verticalement et la tête de perçage peut être déplacée pour percer plusieurs trous de manière précise et régulière.

De plus, elles peuvent être utilisées pour une grande variété de matériaux. Les outils de coupe de la perceuse radiale peuvent traiter une large gamme de matériaux comme le métal, le plastique ou le bois. Le bras et la table peuvent être facilement réglés pour assurer une qualité d’usinage précise.

2. Inconvénients des perceuses radiales

L’inconvénient des perceuses radiales est leur capacité de coupe limitée. Elles sont optimisées pour le perçage et le chanfreinage et ne conviennent pas pour d’autres opérations de coupe. Elles sont également limitées dans leur capacité à traiter des plaques grandes et épaisses.

Un autre inconvénient est la précision limitée. La précision d’usinage des perceuses radiales dépend de la précision du bras radial et de la table. L’usinage de haute précision est donc limité et la précision peut être inférieure à celle d’autres équipements d’usinage.

Par ailleurs, la coupe génère du bruit et des vibrations qui peuvent affecter l’environnement de travail. Les vibrations tendent à être particulièrement élevées lors de la manipulation de pièces de grande taille. Les perceuses radiales sont des machines de grande taille qui peuvent être difficiles à utiliser lorsque l’espace est restreint. La manipulation de grandes pièces nécessite aussi plus d’espace.

3. Utilisations diverses

Outre le perçage et le chanfreinage, les perceuses radiales peuvent également être utilisées pour le rainurage et le filetage. Elles peuvent également être utilisées pour des opérations détaillées telles que la gravure et la découpe de modèles.

4. Types d’outils de coupe

Les outils de coupe tels que les mèches et les fraises sont utilisés sur les perceuses radiales.

5. Vitesses de coupe et d’avance

La vitesse de coupe et l’avance des perceuses radiales doivent être réglées en fonction du type de matériau et de l’outil de coupe. Le réglage de la vitesse appropriée garantit un usinage de haute qualité.