Production Maintenance n°46

Maintenance mécanique
fabrication de manifolds en série selon
ces techniques, mais pour le moment, il
ne s’agit que d’une option de niche.
Il existe toutefois une alternative éprouvée
pour les géométries de voies
complexes. Outre les options usinées
ou moulées, les manifolds plastiques
peuvent être réalisés à partir d’une série
de couches stratifiées. Il est ainsi
possible de créer des voies multiples
suivant des courbes ou des angles que
des techniques conventionnelles ne
permettent pas d’obtenir. Les matériaux
couramment utilisés pour fabriquer les
distributeurs stratifiés sont l’acrylique,
le polycarbonate et le polyéthérimide
(PEI).
L’acrylique est le plus économique des
trois, mais aussi celui qui présente la
plage de températures et la résistance
chimiques les plus limitées. L’un de
ses atouts est la transparence optique,
particulièrement utile lorsque l’opérateur
doit pouvoir voir le fluide s’écouler
dans le circuit. Quant au polycarbonate,
il offre une plage de températures plus
étendue et une meilleure compatibilité
chimique que l’acrylique, mais il est
moins transparent (il est généralement
de teinte bleue ou jaune). Si le PEI est
plus cher, c’est aussi celui des trois qui
présente la meilleure résistance à la
chaleur et aux produits chimiques.
Fabrication du manifold
L’un des principaux avantages d’un distributeur
est de réduire le nombre de
raccords par rapport à un assemblage
d’éléments individuels. C’est d’autant
plus vrai quand il s’agit de raccorder
chacun de ces éléments à un seul circuit,
comme par exemple sur une alimentation
ou une conduite d’évacuation
commune.
Dans un manifold usiné conventionnellement,
il faut généralement réaliser
des trous sécants, c’est-à- dire qui se
croisent pour regrouper plusieurs voies
de/vers une même ouverture. L’une
des difficultés de ce procédé consiste
à s’assurer que les intersections soient
exemptes de débris ou de bavures laissés
par le foret débouchant dans le vide
après avoir traversé la matière. Il faut
éviter que ces petites particules soient
piégées dans la vanne ou une autre
pièce, provoquant une défaillance.
La fiabilité de deux ensembles apparemment
identiques peut varier énormément
en fonction de la qualité de
l’usinage et des procédés utilisés pour
éviter ou éliminer ces bavures.
Le perçage sécant est un moyen efficace
d’intégrer plusieurs voies et raccords
à un bloc de métal ou de plastique,
mais la technique a toutefois
certaines limites. Les trous ne peuvent
être percés qu’en ligne droite, généralement
avec un seul diamètre de foret,
et l’intersection avec d’autres voies peut
s’avérer difficile. Il peut aussi être complexe
de réaliser des voies longues et
étroites compte tenu de la tendance des
forets de petit diamètre à se déporter
au-delà d’une certaine profondeur. Ces
contraintes limitent la complexité du circuit
réalisable dans un encombrement
donné, de sorte que si l’on veut un manifold
plus complexe (ou plus équipé),
il faudra choisir un produit en plastique
stratifié multicouche.
Ce type de manifold est réalisé par fraisage
des différentes voies dans des
couches de plastique séparées que l’on
colle ensuite pour créer le manifold. Ce
procédé donne davantage de liberté de
conception que l’usinage à partir d’un
bloc plein. Il est très proche de la façon
dont on réalise des circuits électriques
sur une carte de circuits imprimés multicouche.
On peut réaliser des voies courbes,
changer de diamètre ou même ajouter
des caractéristiques de contour comme
le mixage ou l’accumulation de cavités
dans le manifold. En augmentant le
nombre de couches, on obtient progressivement
des formes plus complexes.
Un fournisseur expérimenté dans la
technologie des manifolds peut aider le
bureau d’études de l’équipementier à
choisir la solution la mieux adaptée aux
besoins de l’application. Par exemple, si
on peut diviser les fonctions en sous-ensembles
(un pour le contrôle du mouvement
pneumatique et un autre pour la
distribution de liquide, par exemple),
il sera probablement plus efficace (et
moins coûteux) de réaliser deux manifold
à trous sécants plutôt qu’un seul,
plus complexe. D’autre part, pour un
équipement portable où l’encombrement
est le critère majeur, un manifold
multicouche plus sophistiqué serait plus
intéressant.
Méthodes de collage
Il existe cinq méthodes qui sont couramment
utilisées pour coller les couches
PRODUCTION MAINTENANCE SEPTEMBRE 2014 PAGE 52