Étanchéité et propreté technique vont de pair

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Étanchéité et propreté technique vont de pair

La propreté technique est devenue un sujet d'actualité avec l'arrivée des systèmes ABS dans les années 80 et, plus tard, des systèmes ESP. Aujourd'hui, les entreprises reconnaissent de plus en plus l'importance de ce secteur. Mais la tâche consistant à déterminer, à mettre en œuvre et à garantir la propreté technique s'accompagne de défis, petits et grands. Dans le domaine de l'électromobilité, la relation entre la propreté technique et l'étanchéité joue un rôle crucial dans la fiabilité des fixations.

Image 1 : Les analyses d'étanchéité et de propreté se concentrent souvent sur des applications étanches telles que les boîtiers de batterie, l'assemblage final et les installations. © Annedore Bose-Munde..

Propreté et étanchéité : cette relation technique essentielle est à la base des solutions de fixation étanches telles qu'elles sont requises dans le secteur des véhicules électriques. Arnold Umformtechnik étudie les principes fondamentaux nécessaires pour garantir l'étanchéité et la propreté, spécifie les applications et analyse les facteurs qui influent sur le système.

« La propreté technique est l'une des exigences fondamentales pour obtenir l'étanchéité requise », explique Leon Münkel qui travaille au département Recherche et Développement d'Arnold Umformtechnik depuis avril dernier en se concentrant sur l'étanchéité. « Les exigences actuelles des clients en matière d'étanchéité supposent l'étanchéité à l'eau. Par conséquent, lorsque nous examinons la question de la propreté et de l'étanchéité, nous devons vérifier dans quelle mesure le composant doit être propre pour répondre à ces exigences. Par exemple, tous les joints d'un boîtier de batterie doivent être étanches », précise-t-il.

Arnold Umformtechnik est actif dans le domaine de la propreté technique depuis de nombreuses années et a été pratiquement le pionnier en ce domaine. Daniel Schmidt connaît très bien le sujet. Il travaille dans l'entreprise depuis 2010 et au département Cleancon depuis 2016. Cleancon, marque du concept de propreté technique de l'entreprise, se concentre sur les exigences de l'industrie automobile et de la norme VDA19.1, la spécification pour le contrôle de la propreté technique. Il souligne que « pour de nombreuses entreprises, la propreté technique s’apparente souvent à une nouveauté. Elles y prêtent parfois peu d'attention. Mais nous constatons que la propreté prend de plus en plus d'importance pour les entreprises ».

Objectif : évaluation de l'étanchéité d'un produit

Outre l'expérience et des équipements de mesure et d'analyse précis, nous avons besoin d'une bonne connaissance de l'application et des différents processus afin de pouvoir développer des solutions de fixation parfaitement étanches pour chaque application. Nico Künkel connaît bien les questions et les besoins des clients. Il travaille maintenant depuis cinq ans chez Arnold Umformtechnik en tant que chef de projet Solutions de fixation. Il est chargé d'évaluer les demandes des clients, la faisabilité de la fabrication des solutions de fixation, les calculs de coûts, les estimations de capacité et l'assistance pour les nouvelles pièces jusqu'à la production initiale. « Nous devons faire prendre conscience qu'une certaine exigence en matière d'étanchéité nécessite également un niveau de propreté défini. Et nous devons souligner ses effets sur l'étanchéité ». Selon Nico Künkel, il est également important d'examiner le support utilisé pour créer le joint. Le processus de nettoyage utilisé depuis toujours suffira-t-il au produit d’étanchéité mécanique ou chimique prévu pour l'application ? Ou devons-nous introduire des procédés de nettoyage spécifiques pour répondre à la solution de chaque client ?

Groupe cible et lignes directrices pour aborder le thème de la propreté

« On entend par propreté l'absence de particules à un certain niveau », explique Daniel Schmidt. Par conséquent, lorsque l'on examine l'application du client, l'objectif est toujours de créer un degré de propreté défini. En d'autres termes, nous devons nous assurer que la charge de particules ne dépasse pas un certain seuil. Au fil des ans, Arnold a acquis une grande expérience en ce domaine. « Nous pouvons dire à un client avec une grande précision ce qui est techniquement faisable et où se situent les limites de la faisabilité. La tâche principale consiste toujours à nettoyer et à analyser les produits et à maintenir ce niveau de propreté jusqu'à ce qu'ils parviennent au client ».

Outre l'analyse de la propreté, Arnold a également la possibilité d'étudier le magnétisme résiduel. Les composants peuvent être soumis à une procédure de démagnétisation avant d'être nettoyés. On augmente ainsi le niveau de propreté tout en répondant aux exigences en matière de magnétisme résiduel. Cette procédure est souvent spécifiée sur les schémas des composants.

Les exigences en matière de propreté technique ont d'abord été fixées par l'industrie automobile. Aujourd'hui, les réglementations générales définissent un cadre normalisé pour atteindre la propreté technique. Il s'agit notamment de la norme VDA 19.1 pour les essais de propreté technique, de la norme VDA 19.2 pour la propreté technique lors de l'assemblage, de la norme ISO 16.2.3.2, ainsi que du guide de la propreté technique pour l'industrie électronique publié par la ZVEI [Association allemande des industries électriques et numériques].

Un grand nombre de clients d'Arnold appartiennent à l'industrie automobile. C'est pourquoi l'entreprise se focalise sur ce secteur avec son concept Cleancon.

Matériel d'essai pour déterminer l'étanchéité et la propreté

Arnold Umformtechnik possède une gamme complète d'instruments pour analyser l'étanchéité et la propreté technique. L'entreprise dispose de deux bancs de tests d'étanchéité faisant appel à des gaz d'essai pour mesurer les fuites, d'un spectromètre de masse utilisant l'hélium comme milieu d'essai et d'une méthode de pression différentielle avec de l'air comme milieu d'essai. Il existe en outre un autre banc de tests d'étanchéité avec de l'eau comme milieu d'essai, pouvant par ailleurs produire une certification IPX7. Selon cette certification, un composant doit être immergé dans l'eau à une profondeur d'un mètre pendant 30 minutes et demeurer fonctionnel sans fuite.

Pour l'analyse de la propreté, il est important de déterminer la charge spécifique de particules présentes. Chez Arnold, les particules contaminantes sont détachées et rassemblées dans une armoire d'extraction. Il y a plusieurs façons de procéder à l'analyse nécessaire qui s’ensuit. Par exemple, la pièce peut être analysée au microscope optique afin de déterminer la longueur et la largeur des particules contaminantes et de les classer comme brillantes métalliques ou brillantes non métalliques. Les balances de laboratoire peuvent fournir des informations sur la masse des particules. Arnold a récemment acquis un microscope électronique à balayage permettant à la fois de déterminer les éléments chimiques qui composent une particule contaminante et de conclure quant à la source d'erreur. En outre, l'entreprise dispose d'un banc de tests de magnétisme résiduel. Les particules contaminantes dont il est question ici sont si petites que dans la plupart des cas, elles ne sont pas visibles à l'œil nu. Et il n'est jamais possible de voir à l'œil nu si un composant est magnétique », confie Daniel Schmidt.

Développement de solutions parfaites pour les applications individuelles des clients

Le thème « Propreté et Etanchéité » joue un rôle primordial pour de nombreux éléments de fixation. L'accent est mis sur les applications étanches telles que les boîtiers de batterie, l'assemblage final et l'installation. Ce thème est également très important pour l'industrie électronique, par exemple avec des pistes conductrices proches les unes des autres. Des fixations propres sont absolument essentielles dans les systèmes conducteurs d'huile ainsi que pour la technologie des capteurs dans les véhicules autonomes. Les composants complexes multifonctionnels et multi-étapes tels que ceux produits par le procédé Conform Next d'Arnold peuvent aussi être inclus dans ces analyses de propreté.

L'objectif des analyses « propres et étanches » d'Arnold Umformtechnik est de garantir une évaluation fiable de l'étanchéité des fixations dans le contexte de l'application du client. Outre l'évaluation de l'étanchéité d'un composant, l'analyse doit également prendre en compte les effets à long terme comme la corrosion ou l'influence de l'environnement. À partir de toutes ces analyses, il est possible de déterminer les solutions de fixation répondant à des exigences d'étanchéité données.

« Nous accompagnons nos clients tout au long du processus de développement. Nous sommes à même d’évaluer la faisabilité à un stade précoce et, si nécessaire, de suggérer une solution de fixation alternative », précise Leon Münkel en expliquant la méthodologie. « Ainsi, nous pouvons développer la solution parfaitement adaptée aux demandes spécifiques de nos clients ».

L’importance d’une vision globale de l'ensemble du processus

Jusqu'à quel point une fixation doit-elle être propre pour être fiable ? « La propreté est établie dès le processus de conception », explique Daniel Schmidt. Mais une vis propre n'est pas la fin du processus. Nous devons examiner la façon dont elle est traitée, transportée et manipulée. En d'autres termes, il est important d'avoir une vision globale de l'ensemble du processus.

Avec Cleancon, Arnold a mis au point un concept de conditionnement breveté multicouche pour maintenir le niveau de propreté de ses fixations, couvrant toutes les étapes du processus, du développement à la livraison en passant par la production. L'entreprise développe également une solution de conditionnement écologique.

Offre complète auprès d’un seul fournisseur

En principe, le concept vise à améliorer les applications des clients en localisant et en prévenant les fuites. Résultat pour le client : une plus grande fiabilité du processus. Les niveaux de propreté des produits fournis par Arnold peuvent donc constituer la base de la propreté de tout traitement ultérieur.

« Nos clients ne se contentent pas d'utiliser notre équipement pour vérifier l'étanchéité et la propreté. Ils bénéficient également d'une offre complète, qui commence par le développement, se poursuit avec les échantillons fonctionnels et les services, jusqu'à la fabrication et la fourniture des pièces à un niveau de propreté clairement défini », souligne Nico Künkel, décrivant les services offerts par le fabricant de fixations basé à Forchtenberg, dans le sud-ouest de l'Allemagne.

Une chose est sûre : la propreté technique est une caractéristique de qualité qui prend de plus en plus d'importance.

22/05/2023

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