Testé sous contrainte : le choix de composants standard soumis à de fortes sollicitations

Comme nous le savons tous, les équipements et les machines sont susceptibles de tomber en panne, ce qui entraîne des erreurs et des retards. Tous les composants finissent par s'user, se déchirer, se corroder ou simplement atteindre un point de défaillance bloquant souvent la production et affectant la capacité à maintenir un rendement élevé tout au long de l'année.

Cependant, il existe des choix simples que les ingénieurs peuvent faire pour aider à combattre le problème et à l'atténuer. En concevant les machines en retenant des composants standard prévus pour des contraintes élevées, les machines peuvent durer plus longtemps, les taux de défaillance peuvent être réduits, et la durabilité comme la fiabilité peuvent être améliorées pour résister aux efforts et aux agressions quotidiennes rencontrées dans la fabrication moderne.

Défaillances courantes des composants

Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles les composants tombent en panne, mais il est important de comprendre les défaillances des composants les plus courantes afin de prévenir les ralentissements de la production.
Souvent, les composants électroniques sont les premières pièces à tomber en panne dans un système, car ils doivent non seulement être structurellement solides, mais aussi exécuter des fonctions numériques. Avec des défauts potentiels causés lors de la vente, de l´emballage ou de l´expédition, les fabricants mettent généralement en place une période de "rodage" de plusieurs heures pour s'assurer que le composant fonctionnera comme prévu.
Cependant, la nature délicate de ces pièces signifie qu'elles sont très sensibles aux dysfonctionnements et qu'elles nécessitent une maintenance régulière pour garantir l'exécution constante des fonctions programmées. Les défaillances peuvent dépendre des niveaux d'humidité, des fluctuations de température et des surtensions, qui peuvent non seulement interrompre la production mais aussi exercer une pression mécanique accrue sur le système.
Cela dit, si la maintenance est essentielle pour prévenir les pannes d'équipement, un entretien excessif ou insuffisant peut être tout aussi dommageable. Un manque d'entretien fréquent peut inévitablement conduire à des problèmes qui passent inaperçus, ce qui peut entraîner la défaillance de pièces importantes. De la même manière, un entretien excessif peut causer autant de problèmes car en passant plus de temps à effectuer des opérations de maintenance inutiles, il y a plus de chances de perdre sans le savoir une vis cruciale, de casser un panneau ou d'endommager un boulon.

De toute évidence, l'erreur humaine peut jouer un rôle crucial dans la défaillance d'un système ou d'une pièce, les opérateurs de production étant essentiels au bon fonctionnement des machines. La distraction et la fatigue sont des caractéristiques humaines courantes qui ont un impact significatif sur les performances et les temps d'arrêt évitables. Selon une étude de Vanson Bourne, l'erreur humaine est à l'origine de 23 % de l'ensemble des temps d'arrêt non planifiés dans l'industrie manufacturière, alors que dans d'autres secteurs, ce pourcentage n'est que de 9 %.
Ces erreurs humaines, ainsi que les autres causes courantes de défaillance des systèmes, entraînent des remises en cause de composants. Des problèmes tels que le désalignement (qui peut déclencher la fatigue et la défaillance du composant), la corrosion et la dégradation générale des surfaces sont tous des effets consécutifs des problèmes qui peuvent survenir. Par conséquent, il incombe à l'ingénieur d'aider à prévenir l'usure des composants et à réduire la probabilité d'un temps d'arrêt.

Comment choisir le bon matériau

Lors du choix du bon composant pour le travail, les ingénieurs doivent prendre en compte plusieurs facteurs pour s'assurer que la pièce est capable de supporter des contraintes élevées.
Le premier facteur, et probablement le plus important, est la résistance à l'usure du composant, notamment dans le cadre de l'application spécifique de l´élément. Inévitablement, tous les composants mobiles finiront par s'user donc en choisissant d'abord des composants capables de résister à des charges élevées et à un usage fréquent, les ingénieurs réduiront le besoin de temps d'arrêt.

Cela dit, il est important de prendre en considération l'application du composant. Par exemple, si les alliages à base de cuivre offrent une durabilité supérieure, l'utilisation de ce matériau est interdite dans les secteurs de la fabrication alimentaire. Ceci est principalement dû au fait que le cuivre risque de se corroder lorsqu'il est exposé à une substance acide, ce qui expose les aliments transformés à un risque de contamination.
Les ingénieurs doivent également tenir compte de l'utilisation du composant. Les machines nécessitant un nettoyage fréquent avec des solutions agressives doivent être capables de faire face à l'environnement dans lequel elles sont placées tout en étant capables de supporter des niveaux élevés de stress. Les matériaux nécessitant peu d'entretien sont également extrêmement avantageux pour les entreprises qui cherchent à améliorer l'efficacité de la production, car ils permettent de réduire le temps consacré à la révision et à l'entretien des pièces.

En tête du marché

Ces dernières années, nous avons assisté à des développements dans le domaine des matériaux résistants capables de supporter des contraintes élevées mais aucun ne se distingue plus que l'adoption récente des composants en céramique.

Les composants en céramique présentent d'excellents niveaux de dureté, de résistance à l'usure, de résistance à la température, de résistance aux chocs, de résistance à l'abrasion et même des propriétés antiadhérentes, ce qui implique que  les processus et les opérations des machines peuvent être rendus plus sûrs et axés sur la qualité.  L'industrie de l'outillage est l'un des secteurs ayant déjà tiré parti des propriétés tenaces de ce matériau alternatif offrant une haute précision dans ses applications tout en ne montrant pratiquement aucun signe d'usure, même après une utilisation intensive.

Ce matériau constitue également un bon choix pour les applications soumises à des charges mécaniques élevées, en raison de sa rigidité et de sa dureté. La gamme étendue d´éléments en céramique de norelem est spécialement conçue pour répondre aux exigences d´une longévité élevée.

Lorsque l'hygiène est une priorité absolue, l'acier inoxydable allié de haute qualité continue de dominer les secteurs de l'industrie alimentaire, pharmaceutique et de la santé.

 Non seulement ce matériau est capable de supporter des applications à fortes contraintes grâce à sa durabilité inhérente, mais sa finition lisse et non absorbante offre une surface hygiénique qui n'héberge pas de germes ou de produits chimiques. Avec une rugosité de Ra 0,8 m, les vis et les écrous norelem éliminent le problème des défauts dans le métal qui pourraient constituer un terrain propice  à la prolifération des micro-organismes. Le matériau est également très résistant à la corrosion et tolérant aux changements extrêmes de température, ce qui en fait l'un des matériaux les plus polyvalents du marché.

Lorsque le mouvement est capital, rien ne supporte mieux les contraintes élevées que les entrainements linéaires. Associés aux entrainements norelem à courroies crantées et à rail guide profilé le système de rails est capable d'absorber les forces les plus élevées dans toutes les directions., tout en présentant une bonne résistance à l'usure. Les actionneurs linéaires sont optimisés pour déplacer des masses importantes sans nécessiter d'entretien permanent, ce qui constitue la solution parfaite pour transporter des charges lourdes dans un environnement où l'efficacité de la production est cruciale.

La solution norelem

L'usure et l'abrasion sont des défis constants pour l'industrie manufacturière, avec un large éventail d'environnements que les pièces et les composants des machines doivent pouvoir supporter. Les ingénieurs doivent donc tenir compte des nombreux paramètres des matériaux avant de lancer la production. Chez norelem, nous sommes spécialisés dans la production de composants de haute qualité, indispensables pour éviter les temps d'arrêt et résister à un usage intensif.