Par Helmut Gerdes, ingénieur commercial chez SMC Allemagne
Que ce soit pour l'essence ou d'autres substances : Les systèmes de réservoirs de liquides doivent toujours être absolument étanches, sinon les choses peuvent devenir dangereuses très rapidement. Après leur fabrication, ils sont donc testés de manière approfondie avant d'être installés dans les véhicules. Worthmann a développé à cet effet un système de contrôle d'étanchéité à l'hélium qui, grâce au vide poussé et à des spectromètres de masse, permet de détecter les plus petites fuites dans les composants - et cela en une minute seulement. Les vannes d'angle à vide poussé de la série XLA de SMC offrent la longue durée de vie et la robustesse nécessaires à cette tâche.
Worthmann Maschinenbau GmbH, basée à Barßel-Harkebrügge près d'Oldenburg en Allemagne, développe et fabrique des machines sophistiquées depuis 1995 - allant des lignes d'usinage et d'essai pour les systèmes d'alimentation en carburant jusqu'aux lignes de production complètes. Grâce aux installations de machines modernes de Worthmann, ses 120 employés peuvent également produire des assemblages individuels sophistiqués. La compétence principale de l’entreprise est la conception et la construction d’installations industrielles individuelles ainsi que de lignes de production complètes. Tout cela à partir d'une seule source : de la conception à la production et à l'assemblage, en passant par la programmation et la mise en service pour les clients internationaux. Une autre partie du groupe Worthmann Maschinenbau est Maceas GmbH, qui se concentre sur la technologie de mesure et de test.
Les machines modernes fonctionnent avec une grande variété de substances - de l'huile lubrifiante et divers carburants aux mélanges d'acide urique pour la réduction de l'oxyde nitrique dans les gaz d'échappement des voitures. Pour qu'ils soient transportés là où ils sont nécessaires, des composants robustes et surtout étanches sont nécessaires. Parce que cela peut rapidement devenir dangereux si du carburant fuit d'une voiture, par exemple, et s'égoutte sur un moteur chaud ou des composants électriques. Worthmann propose une solution adaptée avec ses systèmes de test d'étanchéité : grâce à un spectromètre de masse, le système peut détecter même les plus petites quantités de fuite d'hélium gazeux dans un vide poussé et évalue ainsi l'étanchéité d'un composant. Pour fonctionner en toute sécurité et avec précision, le système de test a besoin de vannes robustes. Cinq vannes angulaires pour vide poussé de la série XLA de SMC fournissent rapidement de l’air et de l’hélium là où ils sont nécessaires.
Vérifier que tout est étanche
Tous ceux qui ont déjà eu un pneu crevé sur un vélo connaissent le principe du test d'étanchéité: la chambre à air est gonflée à l'air et maintenue sous l'eau. Le trou se trouve là où les bulles d'air apparaissent. Cependant, en particulier dans le cas des systèmes de réservoirs modernes, ce type de test est insuffisant. C'est là que les systèmes de test d'étanchéité automatisés entrent en jeu : ils vérifient rapidement et avec une précision maximale tous les composants.
Ces systèmes hautement spécialisés utilisent l'hélium qui est un gaz inerte. La pièce à contrôler est placée dans une chambre qui est mise sous vide. L'hélium est ensuite injecté dans l'éprouvette en tant que gaz d'essai en surpression. S'il y a des fuites, l'hélium s'échappe et est pompé vers un spectromètre de masse, qui compte les atomes d'hélium. «Et cela est fait de manière extrêmement précise, car le spectromètre de masse peut détecter même des atomes d'hélium uniques. C'est pourquoi le système a un taux de fuite seuil de 1,0 · 10-5 mbar · l / s », souligne Steffen Akkermann, chef de projet chez Worthmann. Avec le système Worthmann, jusqu'à 60 pièces peuvent être testées par heure.
Vannes angulaires robustes pour vide poussé
Pour atteindre ce débit élevé, l'air doit être évacué rapidement de la tuyauterie et de la chambre d'essai, afin de remplir la pièce à contrôler de gaz d'essai. Afin d'obtenir le vide poussé le plus pur possible, il faut des vannes qui ne laissent pratiquement pas passer de gaz lorsqu'elles sont fermées, tout en pouvant être actionnées très rapidement et fréquemment. «De plus, à des débits élevés, des cristaux de glace peuvent se former aux points de déflexion sur les vannes, faussant ainsi le résultat du test en déposant du gaz test dans les vannes», explique Christian Suchalla, ingénieur commercial chez SMC Allemagne. Les vannes angulaires à vide poussé de la série XLA de SMC présentent une solution efficace pour cela : grâce à un chauffage, elles peuvent être chauffées jusqu'à 150 degrés Celsius, empêchant ainsi efficacement la formation de glace aux points de déflexion. «L'élément se fixe facilement à l'extérieur de la vanne, puis chauffe uniformément l'ensemble du boîtier en aluminium», explique Christian Suchalla.
Les vannes angulaires sont utilisées à plusieurs points importants du système de test d'étanchéité : elles conduisent l'air et le gaz de test dans et hors de la chambre de test, ainsi que de la pièce, et servent de connexion au spectromètre de masse. «Les vannes sont équipées de soufflets et restent fermées jusqu'à ce qu'elles soient sous pression.» Elles ne dégazent pratiquement pas du tout, ce qui accélère considérablement l’évacuation de la chambre d’essai et de la pièce. De plus, une pompe de capacité inférieure peut être utilisée - cela augmente l'efficacité de l'ensemble du système. Les nouvelles vannes angulaires de la série XLA sont très durables : elles sont garanties pour supporter jusqu'à 2 millions de cycles. De plus, le soufflet et l'actionneur pneumatique peuvent être remplacés séparément sur chaque vanne individuelle. Cela permet d'économiser sur les coûts de maintenance, car la vanne entière n'a pas besoin d'être remplacée. Dans le même temps, la configuration modulaire réduit considérablement les dépenses de maintenance.
Vide pur, grâce à des vannes angulaires robustes
Avec les vannes angulaires à vide poussé XLA de SMC, le système de test d'étanchéité de Worthmann offre une solution rapide et puissante pour la production de tubes de remplissage. «Une nouvelle augmentation de l'efficacité est envisageable à l'avenir, en contrôlant les vannes via notre terminal de distributeurs modulaire, le SY3000», déclare Christian Suchalla. Les autres applications des vannes XLA robustes sont, par exemple, les systèmes de lyophilisation sous vide dans l'industrie alimentaire, les systèmes de revêtement en aluminium pour les phares de véhicules, ou partout où le vide poussé le plus pur possible est requis.
