Matériaux éco-conçus : une solution pour l'environnement ?

L'éco-conception alongtemps faire figure, à l'instar des produits "bio" ou des produits recyclables, d'un effet de mode sans réel impact. Ce n'est plus le cas aujourd'hui, et l'innovation dans ces secteurs offre de réelles perspectives en termes de marché. Explications.
Le cycle de vie des produits est aujourd'hui un réel enjeu pour les fabriquants, et une valeur ajoutée du produit à part entière.
Un produit éco-conçu est un produit pour lequel le bilan écologique global ou l'impact sur l'environnement et sur la santé humaine est positif sur l'ensemble du cycle de vie, pour une même utilisation, avec des coûts maîtrisés et un degré comparable de satisfaction pour le consommateur. L'éco-conception suppose donc une démarche globale qui intègre le respect de l'environnement dans la conception même des produits ou des services, de l'extraction des matières premières au traitement des déchets.
Les décisions politiques, comme la RT 2012, et la pression "écologique" populaire, entraine les fabricants à se tourner vers l'éco-conception de leur produit, et pas uniquement pour des raisons d'image. Ainsi, la mise en place de la RT2012, qui consacre l'approche thermique globale et non plus élément par élément, est une incitation supplémentaire pour les fabricants à se tourner vers ces types de conception.
Enfin, sur le plus long terme, les pouvoirs publics vont légiférer dans le sens d'une réduction du contenu en carbone généré tout au long du cycle de vie du bâtiment, et plus largement les impacts énergétiques, environnementaux et sanitaires des composants du bâtiment et des méthodes de construction et de conception.
Les produits éco-conçus devraont donc, dans les années à venir, relever trois défis :
Développer des matériaux toujours plus performants sans pour autant augmenter la masse de matière utilisée ;
ACV : prévoir dès la conception la fin de vie des matériaux et produits ;
Assurer la durabilité des matériaux tout préservant moins nocifs pour l'environnement.
Les défis résident donc dans le choix de matériaux les plus neutres possibles pour l'environnement, mais également plus performants que ceux utilisés actuellement. L'intégration des ACV, en amont et en aval, ce qui est en soi révolutionnaire, change du tout au tout la réflexion autour de la conception d'un produit.
On comprend que le choix des matériaux devient un enjeu crucial, et entre dans la prise en compte de nouveaux défis pour les fabriquants : des objectifs d'éco-conception pour réduire les quantités d'énergie et de matières utilisées, des utilisations plus extensives de matériaux recyclés ou d'origine renouvelable (les démarches sur le béton vert illustrent cette tendance).
De plus en plus de fabricants mettent en place des filières de démontage et de recyclage, ce qui illustre bien cette tendance. Le marché est réel, et le potentiel de retour sur investissement souvent sous-évalué.
L'impact sur la santé, enjeu fondamental
Prenons l'exemple du domaine du bâtiment : La qualité sanitaire des bâtiments, en particulier, la qualité de l'air et de l'eau, sont des enjeux majeurs. Il faut, d'une part, assurer aux habitants des futurs logements construits une qualité de l'air et une santé préservée sur le long terme. Mais il faut également préserver la santé des ouvriers qui appliquent ces produits. Ces deux notions, qui paraissent incontournables aujourd'hui, paraissaient optionnelles il n'y a pas si longtemps.
C'est d'ailleurs pour cela que les réglementations concernant certains produits se développent : un nouveau décret n° 2011-321 a été publié en Mars 2011, relatif à l'étiquetage des produits de construction, de revêtement de murs et de sols, des peintures et vernis sur leurs émissions de polluants volatils. Son entrée en application le 1er janvier 2012 concerne tous les nouveaux produits et à partir du 1er septembre 2013, elle concernera des produits déjà présents sur le marché.
Par exemple, les industriels de la peinture, de vernis, les fabricants de revêtements ont réduit les émissions de Composés Organiques Volatils (COV) de leurs produits pour se mettre en conformité avec les exigences réglementaires depuis le 1er janvier 2010. Les autres secteurs vont suivre.
Par Pierre Thouverez

Des nanoparticules métalliques pour traiter les effluents industriels

Les perturbateurs endocriniens, comme le bisphénol A ou l’atrasine par exemple, se retrouvent dans les effluents industriels en quantités importantes. Des solutions existent pour les dégrader, mais des recherches ont mis en évidence les propriétés de nanoparticules métalliques capables de réaliser cette dégradation avec plus d’efficacité. Aussi, ces nanoparticules ont l’avantage d’être recyclables. Explications.
[Publié le 30/06/2010]
Récompensé dans la catégorie Techniques innovantes pour l’Environnement mais non récompensé lors du dernier salon Pollutec, le projet mené par l’équipe Chimie Organique et Supramoléculaire de l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes pourrait offrir de nouvelles perspectives en matière de traitement des effluents industriels. Les perturbateurs endocriniens, de part leur mode d’action et leur présence ubiquitaire dans l’environnement, sont potentiellement nocifs pour les populations animales et humaines. Cependant, les stations d’épuration reçoivent un large spectre de ces composés provenant de sources variées, et notamment des eaux usées industrielles, effluents de ferme, lixiviats de décharge...

Les méthodes actuelles pour traiter ces composés, parfois photorésistants, sont constituées de trois étapes : ozonation, chloration, et oxydation. Mais ces procédés ont une efficacité ciblée, qui s’applique aux grands volumes peu concentrés. Hors, les effluents industriels ont des caractéristiques opposées, c’est-à-dire plus concentrées en composés aromatiques et réduits à des petits volumes.
Proposer une alternative pour le traitement des composés photorésistants
Alain Roucoux, qui travaille sur ce projet au sein de l’équipe Chimie Organique et Supra moléculaire, nous explique l’intérêt d’utiliser des nanoparticules pour le traitement et la dégradation des perturbateurs endocriniens. "Les propriétés des nanoparticules que nous utilisons correspondent plus à ce types d’effluents, où les perturbateurs endocriniens se retrouvent avec des concentrations plus importantes. Concrètement, nous développons des catalyseurs à base de nanoparticules métalliques, dont l’utilisation offre des avantages en termes de recyclage. Ces nanoparticules permettent de réduire les composés aromatiques sous hydrogène avec une grande efficacité. Il est important d’arriver à proposer une alternative pour le traitement des composés photorésistants. Mais nous n’en sommes qu’à une phase de tests."
En effet, dans le contexte environnemental actuel, la mise au point de catalyseurs supportés à base de nanoparticules métalliques, efficaces même à faible charge et recyclables constitue une alternative intéressante répondant aux critères de technologies propres et adaptée aux cibles que constituent les perturbateurs endocriniens aromatiques. Ces  perturbateurs endocriniens regroupent des substances considérées comme nocives, comme les PCB, benzo-pyrènes, Bisphénol A, stalates, DDT, atrasine…
Alain Roucoux nous explique plus en détails la méthode testée par son équipe en laboratoire : "la méthode que nous testons vient en amont de celles qui existent déjà. Elle permettrait de traiter efficacement les fortes concentrations, ce qui ne se fait pas pour l’instant. Nous avons développé pour le dépôt de nanoparticules de taille contrôlée une procédure simple, rapide, et reproductible en phase aqueuse, à température ambiante et sans étape de calcination, contrairement aux méthodes classiques de préparation des catalyseurs hétérogènes. Les analyses par microscopie électronique à transmission ont montré une taille moyenne de 5 nm avec des nanoparticules bien dispersées dans la matrice. Cette hétérogénisation du système facilite la récupération du catalyseur en fin de cycle pour une réutilisation potentielle."
"Nous n’en sommes qu’à la phase des tests"
L’immobilisation par support solide des nanoparticules métalliques permet, selon le support choisi, de catalyser préférentiellement la dégradation tel ou tel substrat. C’est là tout l’intérêt de la méthode. "Par exemple, notre système basé sur le dépôt simple et rapide sur TIO2 de nanoparticules de métaux de transition (préstabilisées dans l’eau) est parmi les plus efficaces actuellement en hydrogénation, combinée ou non à des réactions de photo catalyse. Il devient ainsi prometteur pour des molécules photorésistantes telles que l’acide cyanurique avec un prétraitement en réduction pouvant modifier sa nature aromatique et donc faciliter sa photodégradation", nous explique Alain Couroux.
A l’heure actuelle, l’étude du dopage des catalyseurs à base de TiO2 par différents métaux, afin de déterminer la meilleure synergie et les phénomènes de lixiviation au travers de leur recyclabilités, est un axe de recherche prometteur.
Et au niveau des applications concrète sur le terrain ? Alain Roucoux précise : "au niveau des applications, on peut penser que d’ici 5 à 10 ans, la nanocatalyse des perturbateurs endocriniens sera de plus en plus généralisée dans le traitement des effluents industriels. A l’heure actuelle, nous ne collaborons pas avec les industriels. En effet, notre méthode s’éloignant des méthodes usuelles (celles qui sont à l’œuvre aujourd’hui), il est compliqué de mettre en place des partenariats. Nous ne sommes encore qu’au stade de la recherche".
Par Pierre Thouverez

Des alliages de titane innovants pour les compresseurs de réacteurs d'avion

Le Ministère fédéral de l'enseignement et de la recherche (BMBF) finance à hauteur de quatre millions d'euros un projet de recherche visant à introduire de nouveaux alliages de titane dans les ensembles disque-aubes des compresseurs de réacteurs d'avion.
Prévu pour une durée de trois ans et demi, ce projet est mené dans le cadre du Programme d'innovation en matériaux pour l'industrie et la société (WING) [1] du BMBF. Il associe des chercheurs de l'Institut des sciences et technologies des matériaux (IWW) et du Centre en technologies des matériaux (CZM) de l'Université technique de Clausthal (Basse-Saxe), de l'Université d'Erlangen-Nuremberg (Bavière) ainsi que des entreprises Rolls-Royce Deutschland, ThyssenKrupp VDM, Otto Fuchs KG, et Dyconn GmbH.

Les alliages de nickel sont utilisés dans les ensembles disque-aubes des compresseurs de réacteurs d'avion en raison de leur stabilité à haute température. Néanmoins, de nouveaux alliages de titane résistants à la chaleur, de masse plus légère, peuvent remplacer les alliages de nickel dans certains segments de la pièce. De plus, des alliages de titane distincts peuvent être introduits le long des éléments, en fonction des différences de contraintes subies. Ces combinaisons multi-matériaux exigent de nouvelles technologies d'assemblage, telles que le soudage par friction multi-orbitale. Outre une réduction des coûts de production, ce dernier permet la production de concepts de refroidissement innovants, améliorant le rendement des réacteurs. Pendant la période du projet, l'Université technique de Clausthal disposera d'une installation de soudage par friction multi-orbitale afin de mener à bien ses recherches.
(Source : http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/70396.htm)

PSA s’effondre

PSA s’effondre

Pour faire face au déclin de sa situation économique, PSA a décidé de supprimer 8 000 postes en France et de fermer le site d’Aulnay. Retour sur un scénario catastrophe.

12 juillet 2012. Philippe Varin, Président du Directoire de PSA Peugeot Citroën, officialise les rumeurs : suppression de postes et fermeture d’usine. Anticipant l’onde de choc, Philippe Varin préfère même faire son annonce hors caméra…  Comment PSA a pu en arriver là ? Le déclin du constructeur automobile s’est joué en trois temps.

Premier acte : une santé financière excellente. Rappelons qu’en 2010, les ventes mondiales affichaient des chiffres record : une augmentation de 13 % pour 3 602 millions d’unités vendues, dont 9.8 % pour les voitures et utilitaires légers. A l’époque, le directeur des marques du groupe, Jean-Marc Gales, faisait remarquer qu’ « une forte proportion [des] ventes est désormais réalisée hors d'Europe ». En effet, les marchés automobiles mondiaux ont crû de 10 % en 2010, tirés par la Chine (+ 30 %) et l'Amérique latine (+ 14 %) alors que l'Europe était déjà en baisse de 4 %.

Deuxième acte : premiers signaux d’alerte ignorés. Malgré ce constat, les chiffres des ventes en 2011 restant bons avec 3 500 millions d’unités écoulées, le directeur des marques ne fait pas remonter l’information, induisant peut être Philippe Varin en erreur. Ce dernier ne fait donc rien pour réduire les stocks et limiter la production des usines française, se retrouvant avec une surcapacité de production de 20 %. Or, stocker coûte cher, très cher. Jean-Marc Gales sera d’ailleurs remercié en décembre. De son côté, Renault a déjà commencé à limiter ses stocks.

Après avoir renouer avec les bénéfices en 2010, l’année 2011 affiche un bénéfice net du groupe en chute libre de 48,1%. Plus précisément, son chiffre d'affaires a progressé de 7 % à 59,9 milliards, mais avec un résultat opérationnel courant en recul de 27 % à 1,3 milliard d'euros. Surtout, celui du secteur des voitures devient critique avec une perte de 92 millions.

Dernier acte : effondrement de la branche automobile. L’année 2012 commence sous de mauvais auspices : les chiffres des ventes se dégradent dès le premier semestre avec une baisse de 8 %. Le taux moyen d'utilisation des usines européennes du Groupe s'est détérioré à 76 %, contre 86 % en 2011. Taux encore plus faible pour les petites voitures, secteur sur lequel PSA Peugeot Citroën réalise 42 % de ses ventes, quand ses concurrents fabriquent essentiellement ces modèles dans des pays à bas coûts.

Le destin de l’usine d’Aulnay, site où n’est fabriqué que la C3 s’assombrit. Sachant que le site de Poissy dédié à la Peugeot 208 et les Citroën C3 et DS3 est lui aussi en surcapacité. Rassembler la production de la C3 sur un seul site devient évident, la fermeture du site d’Aulnay, inévitable.

Et malgré ce que peuvent en dire les syndicats ou les politiques, la branche automobile de PSA est bel et bien devenue un gouffre financier, le groupe n’étant sauvé que par son activité de finance et de crédit. Cette fois, il n’y aura pas de deus ex machina.

Déformation et endommagement des aciers martensitiques revenus à haute température - Fatigue, fluage et fatigue-fluage

Les aciers martensitiques revenus sont utilisés couramment dans les centrales thermiques comme composants de circuiterie. Des recherches portant sur ces matériaux sont également menées dans le cadre des travaux sur la conception des réacteurs nucléaires du futur, qu’il s’agisse de réacteur à neutrons rapides et caloporteur sodium (Astrid) ou gaz, ou du réacteur de fusion ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Ces réacteurs présentent des caractéristiques différentes en termes de maturité technologique et de respect environnemental. Les composants considérés sont souvent des éléments de circuiterie ou de générateur de vapeurs. Les températures d’utilisation sont comprises entre 450 et 650 °C. L’élévation de température de fonctionnement permet d’obtenir un rendement énergétique plus élevé. Suivant le type de centrale, les chargements à considérer en vue du dimensionnement des structures sont notamment la fatigue, la fatigue-relaxation (ou fatigue-fluage) et le fluage. Les aciers martensitiques revenus à 9-12 %Cr présentent certains avantages qui peuvent les faire préférer à certains de leurs concurrents, comme les aciers austénitiques inoxydables type AISI 316L. En effet, ils possèdent un faible coefficient de dilatation thermique et au contraire une forte conductivité thermique, ce qui peut permettre de réduire les chargements mécaniques induits par la fatigue thermique. Ils sont également moins soumis au gonflement que les aciers austénitiques en cas d’irradiation, et enfin leur prix peut être un avantage. Leur comportement mécanique en fatigue et fluage a donc été largement étudié afin de pouvoir garantir leur usage.
Un adoucissement notable est observé lors des essais de fatigue et/ou de fluage à haute température (450-700 °C), ce qui peut constituer une faiblesse avec par exemple des vitesses de fluage largement augmentées. Les recherches ont été menées sur un grand nombre de nuances, de plus en plus sophistiquées. L’objectif de ces nouvelles nuances est de limiter la vitesse de déformation et les évolutions microstructurales en cours de déformation à haute température. De nombreux laboratoires dans le monde sont impliqués dans ces recherches, tant dans le monde universitaire que dans les instituts de recherche ou les industries. Dans les années 80, les travaux ont principalement porté sur des chargements de fortes amplitudes en fatigue et en fluage, ce qui permettait d’obtenir des résultats à partir d’essais de courte durée. Il a été observé un adoucissement cyclique notable et une accélération du fluage liés à différentes évolutions microstructurales opérant pendant le chargement (grossissement de la taille de sous-grain, baisse de la densité de dislocations, précipitations). Très tôt, le comportement mécanique a en effet été mis en parallèle avec les observations microstructurales, principalement en Microscopie Electronique en Transmission (MET).
Les travaux ont ensuite porté d’une part sur des nuances améliorées, plus résistantes à la déformation de fluage, et d’autre part sur l’étude des chargements fatigue et/ou de fluage de faibles amplitudes, beaucoup plus proches des conditions en service que ceux de fortes amplitudes jusqu’alors étudiées. Dans le même temps, le dimensionnement des structures s’effectue en se basant sur des codes (RCC-MRx en France, R5 en Grande-Bretagne, ASME aux États-Unis) dont les lois et critères sont fondés sur les résultats d’essais et peuvent être affinés grâce aux études précédentes dites en amont.

Comportement rhéologique des matériaux métalliques multiphasés

Pourquoi s’intéresser au comportement des matériaux multiphasés ?

On remarquera tout d’abord que les matériaux réels sont toujours hétérogènes, à l’exception possible des monocristaux de haute pureté et non-déformés. Dans les matériaux monophasés, la densité de dislocations, la taille et l’orientation des grains sont distribuées de manière hétérogène. A fortiori, lorsque plusieurs phases sont présentes, la forme, la taille, l’orientation et les relations spatiales entre les domaines homogènes constituent autant de sources d’hétérogénéité. Or, les métaux présentent généralement à l’état pur des caractéristiques mécaniques (dureté, limite d’élasticité) insuffisantes, et sont donc le plus souvent utilisés sous la forme d’alliages. C’est ainsi que dès la protohistoire, les bronzes (alliages de cuivre et d’étain) et les laitons (alliages de cuivre et de zinc) ont remplacé le cuivre pur. Lorsqu’un élément est ajouté à un métal pur à l’état liquide, trois structures peuvent être observées après refroidissement du mélange :

• soit une solution solide homogène (par exemple, pour Ni-Cu en toute proportion) ;
• soit une matrice contenant une seconde phase minoritaire, constituée d’inclusions solidifiées avant la matrice, ou de précipités formés à l’état solide (par exemple, oxydes dans le cuivre, carbures dans le fer) ;
• soit un mélange de deux ou de plusieurs phases de caractéristiques chimiques, géométriques et mécaniques distinctes, et dont les fractions volumiques sont du même ordre de grandeur.

On parle alors suivant les cas, d’alliage biphasé ou multiphasé. Certains matériaux hétérogènes obtenus par frittage, ainsi que certains composites, sans être des alliages à proprement parler, relèvent de la même catégorie de matériaux hétérogènes faisant l’objet de cet article.

Si les matériaux multiphasés apparaissent ainsi incontournables, il faut également souligner que la présence de plusieurs phases de propriétés différentes peut être bénéfique. La première idée élémentaire consiste à cumuler les qualités (et non les défauts) des deux phases. Ainsi le mélange d’une phase dure mais fragile (par exemple, le carbure de tungstène WC) et d’une phase ductile mais molle (par exemple, le cobalt) conduit à un compromis intéressant de dureté et de ductilité dans le composite WC-Co. Encore faut-il s’assurer que le mélange n’est pas à la fois fragile et mou. Mais l’intérêt pour le comportement des matériaux biphasés ne s’arrête pas là, comme le montrent les deux exemples suivants. Dans le cas des tôles en acier de construction, la nécessité d’accroître la limite d’élasticité par une réduction de la taille des grains amène les fabricants à terminer la gamme de laminage dans le domaine de “déformation à tiède”, c’est-à-dire suivant les cas dans le domaine ferrite + austénite, ou ferrite + cémentite. De même, les alliages de titane utilisés dans l’aéronautique présentent en général un comportement superplastique dans le domaine biphasé α + β (notamment au voisinage de la composition équivolumique), qui peut être mis à profit pour certaines opérations de mise en forme. Ces exemples montrent bien la nécessité et l’intérêt de maîtriser le comportement des matériaux multiphasés.

Précisons maintenant les problèmes qui seront examinés dans cet article.

Le premier concerne la détermination du comportement rhéologique global d’un matériau multiphasé : sa loi de comportement macroscopique, à partir du comportement supposé connu de ses éléments constitutifs et de leur agencement dans l’alliage. C’est un problème d’homogénéisation.

Le second problème concerne la détermination du comportement local du matériau : l'évolution de la forme des domaines homogènes et la distribution locale des déformations et des contraintes. C’est un problème de localisation, bien connu des mécaniciens.

Nous nous limiterons à la présentation de diverses approches issues de la mécanique des milieux continus appliquées à l’échelle des domaines homogènes, souvent qualifiée d’échelle mésoscopique. Les problèmes seront traités dans le cas particulier d’un matériau biphasé, l’extension à un nombre plus grand de phases pouvant généralement se faire sans difficulté.

Garnissage réfractaire des fours de fusion pour la fonte

Jusque dans les années 1970, le cubilot journalier à vent froid était le moyen traditionnel pour la fusion de la fonte. C’était un procédé polluant, peu économe en énergie et très consommateur en matériaux réfractaires (plus de 30 Kg/tonne de fonte). Développé après la dernière guerre, le cubilot à vent chaud a permis d’augmenter le débit horaire et a autorisé un fonctionnement par campagne de plusieurs jours successifs. La crise pétrolière de 1973 a obligé les fondeurs à reconsidérer leurs équipements de fusion et de maintien, notamment pour l’élaboration de la fonte. Dès lors, il a fallu économiser l’énergie.
En fonderie, cette modernisation nécessaire n’a été visible qu’à partir de 1975. Ainsi, progressivement et jusqu’aux années 1990, se sont développés des équipements faisant appel à l’électricité et au gaz naturel, il s’agissait notamment des fours électriques à induction et des fours rotatifs à gaz.
L’apparition de ces nouveaux moyens de fusion et leur technicité ont obligé les fabricants de matériaux réfractaires à mettre au point de nouveaux concepts de mise en œuvre et à adapter les matériaux à ces nouvelles applications plus exigeantes en performances thermiques, en consommation spécifique et en durée de vie.
Le présent article décrit ces nouvelles techniques de réalisation, de conduite et de maintenance du garnissage réfractaire pour le four à induction électrique à creuset ainsi que pour le four rotatif à gaz. Le choix de ces revêtements en fonction du lit de fusion et de la métallurgie sont également traités en détail.

Les composites dans l'industrie automobile

A l'occasion des cahiers mensuels, la rédaction de la veille actualité vous propose de découvrir les nouveaux articles des bases documentaires.
Si à ses débuts, il y a plus d'une centaine d'années, une automobile était constituée principalement de bois et d'acier, aujourd'hui elle rassemble de nombreux matériaux appartenant aux grandes familles suivantes :
matériaux ferreux : fontes, aciers, tôles (environ 62 % de sa masse) ;
matériaux non ferreux : aluminium (fonte et tôle), cuivreux, magnésium (environ 9 %) ;
matériaux minéraux : verre, céramique (environ 4 %) ;
matériaux organiques : environ 25 %, répartis en moyenne de la manière suivante : 4 % : élastomères, 6 % : peintures, adhésifs, textiles, fluides, 15 % : matériaux plastiques, thermoplastiques (TP) ou thermodurcissables (TD).
Selon les véhicules, ces 15 % peuvent varier de 10 à 20 % et se répartir dans les différentes fonctions constitutives d'un véhicule de la manière suivante :
équipement intérieur ou habitacle : 50 %,
applications extérieures : 30 à 35 %,
pièces sous capot : 15 %,
pièces de structure : 0 à 5 %.
À noter que le pourcentage d'utilisation des matériaux plastiques n'a cessé de croître depuis le milieu des années 50/60, il était de 6 % dans les années 60/70.
Aujourd'hui, en moyenne 15 % pour un véhicule moyen de 1 300 kg, cela représente environ 200 kg / véhicule de « matériaux plastique ».
Cette évolution est due au fait que le choix d'un matériau donné pour une application donnée oblige à une confrontation de solutions afin de rechercher le meilleur couple matériau/procédé de fabrication d'une pièce en tenant compte de nombreux critères : des critères techniques et industriels liés à la capacité et à la disponibilité des moyens industriels, des critères économiques liés au coût des matériaux et aux coûts de production et enfin des critères sociaux guidant les orientations des choix du client final.
Les matériaux composites sont apparus dans l'industrie automobile au milieu des années 1950. À cette époque, les matériaux et les procédés de transformation étaient peu nombreux : essentiellement des matrices polyesters thermodurcissables renforcées par des fibres de verre courtes, mises en œuvre manuellement dans des moules ouverts ou fermés suivant le procédé SMC (Sheet Moulding Compound).
Actuellement, de nombreux matériaux et procédés de transformation sont à la disposition des concepteurs.
Les matrices peuvent être thermoplastiques (polypropylène, polyamide, polyuréthanne,....) ou thermodurcissables (polyester, vinylester, époxy, polydicyclopentadiène,....).
Les fibres de renforcement peuvent être en verre, aramide, carbone, thermoplastique, voire végétales, utilisées sous forme coupée courte ou longue, continue, tissée, tressée, tricotée......
Selon le type de matrices utilisées, TP ou TD, les procédés de mise en œuvre sont très variés :
injection (RTM – Resin Transfer Moulding, BMC-Bulk Moulding Compound, RIM – Reaction Injection Moulding) ;
compression et formage (SMC – Sheet Moulding Compound, GMT – Glass Mat Thermoplastic, TRE – Thermoplastique Renforcé Estampable) ;
pultrusion ;
enroulement filamentaire ;
infusion sous vide.
Les procédés en moules fermés et l'utilisation de résines contenant peu de styrène sont aujourd'hui privilégiés afin de réduire les émissions de composés volatils dans les ateliers (pour le styrène la limite maximale est de 20-200 ppm, voire 20-25 ppm dans certains pays).

Matériaux éco-conçus : une solution pour l'environnement ?

L'éco-conception alongtemps faire figure, à l'instar des produits "bio" ou des produits recyclables, d'un effet de mode sans réel impact. Ce n'est plus le cas aujourd'hui, et l'innovation dans ces secteurs offre de réelles perspectives en termes de marché. Explications.
Le cycle de vie des produits est aujourd'hui un réel enjeu pour les fabriquants, et une valeur ajoutée du produit à part entière.
Un produit éco-conçu est un produit pour lequel le bilan écologique global ou l'impact sur l'environnement et sur la santé humaine est positif sur l'ensemble du cycle de vie, pour une même utilisation, avec des coûts maîtrisés et un degré comparable de satisfaction pour le consommateur. L'éco-conception suppose donc une démarche globale qui intègre le respect de l'environnement dans la conception même des produits ou des services, de l'extraction des matières premières au traitement des déchets.
Les décisions politiques, comme la RT 2012, et la pression "écologique" populaire, entraine les fabricants à se tourner vers l'éco-conception de leur produit, et pas uniquement pour des raisons d'image. Ainsi, la mise en place de la RT2012, qui consacre l'approche thermique globale et non plus élément par élément, est une incitation supplémentaire pour les fabricants à se tourner vers ces types de conception.
Enfin, sur le plus long terme, les pouvoirs publics vont légiférer dans le sens d'une réduction du contenu en carbone généré tout au long du cycle de vie du bâtiment, et plus largement les impacts énergétiques, environnementaux et sanitaires des composants du bâtiment et des méthodes de construction et de conception.
Les produits éco-conçus devraont donc, dans les années à venir, relever trois défis :
Développer des matériaux toujours plus performants sans pour autant augmenter la masse de matière utilisée ;
ACV : prévoir dès la conception la fin de vie des matériaux et produits ;
Assurer la durabilité des matériaux tout préservant moins nocifs pour l'environnement.
Les défis résident donc dans le choix de matériaux les plus neutres possibles pour l'environnement, mais également plus performants que ceux utilisés actuellement. L'intégration des ACV, en amont et en aval, ce qui est en soi révolutionnaire, change du tout au tout la réflexion autour de la conception d'un produit.
On comprend que le choix des matériaux devient un enjeu crucial, et entre dans la prise en compte de nouveaux défis pour les fabriquants : des objectifs d'éco-conception pour réduire les quantités d'énergie et de matières utilisées, des utilisations plus extensives de matériaux recyclés ou d'origine renouvelable (les démarches sur le béton vert illustrent cette tendance).
De plus en plus de fabricants mettent en place des filières de démontage et de recyclage, ce qui illustre bien cette tendance. Le marché est réel, et le potentiel de retour sur investissement souvent sous-évalué.
L'impact sur la santé, enjeu fondamental
Prenons l'exemple du domaine du bâtiment : La qualité sanitaire des bâtiments, en particulier, la qualité de l'air et de l'eau, sont des enjeux majeurs. Il faut, d'une part, assurer aux habitants des futurs logements construits une qualité de l'air et une santé préservée sur le long terme. Mais il faut également préserver la santé des ouvriers qui appliquent ces produits. Ces deux notions, qui paraissent incontournables aujourd'hui, paraissaient optionnelles il n'y a pas si longtemps.
C'est d'ailleurs pour cela que les réglementations concernant certains produits se développent : un nouveau décret n° 2011-321 a été publié en Mars 2011, relatif à l'étiquetage des produits de construction, de revêtement de murs et de sols, des peintures et vernis sur leurs émissions de polluants volatils. Son entrée en application le 1er janvier 2012 concerne tous les nouveaux produits et à partir du 1er septembre 2013, elle concernera des produits déjà présents sur le marché.
Par exemple, les industriels de la peinture, de vernis, les fabricants de revêtements ont réduit les émissions de Composés Organiques Volatils (COV) de leurs produits pour se mettre en conformité avec les exigences réglementaires depuis le 1er janvier 2010. Les autres secteurs vont suivre.
Par Pierre Thouverez

Optimiser l'aérodynamique des poids lourds en modifiant leur soubassement

La forme et les dimensions des véhicules de transport de marchandises obéissent à des contraintes juridiques importantes. Peu optimisé, leur profil aérodynamique est responsable d'une augmentation de la consommation en carburant. Toute modification externe des poids lourds en faveur de l'aérodynamique doit être compatible avec les réglementations de circulation.
Des chercheurs de l'Institut d'aérodynamique et de mécanique des fluides (IAS) du Centre allemand de recherche aérospatiale (DLR) de Göttingen (Basse-Saxe) développent des solutions aérodynamiques en modifiant le soubassement des poids lourds. "En raison de la différence de pression à l'avant et à l'arrière du camion, apparaît une force inverse au sens de circulation avec un effet d'aspiration", explique Johannes Haff, chercheur à l'IAS. "En modifiant le soubassement par un élargissement de sa section arrière, de manière analogue à un diffuseur, la pression derrière sur le transporteur pourrait être augmentée grâce à la génération de tourbillons dans la direction de l'écoulement, avec pour conséquence la réduction de l'effet d'aspiration", poursuit-il.
Ces éléments d'amélioration ont déjà été testés avec succès en soufflerie. Afin de les confirmer, les chercheurs du DLR ont réalisé, de nuit, des essais sur route en combinant des capteurs de pression sur la paroi arrière du camion à la technique de vélocimétrie par images de particules (PIV). A cet effet, un système de laser, des appareils de mesure, des ordinateurs ainsi qu'un générateur de fumée ont été embarqués à bord d'un poids lourd de 40 tonnes. Des caméras CCD haute résolution ont été fixées à l'arrière du camion. Ce dernier a parcouru la piste d'essais à différentes vitesses, recueillant des séries de données actuellement en cours d'exploitation.
(Source : Bulletins Electroniques)

Nitruration et nitrocarburation - Procédés et pratiques industrielles

Nitruration et nitrocarburation, dont les mécanismes sont décrits en [M 1 224] et [M 1 223], sont des traitements thermochimiques, d’apport d’azote par combinaison-diffusion dans le cas de la nitruration, et d’apport d’azote et carbone dans le cas de la nitrocarburation. Ces procédés recouvrent une famille de traitements, qui diffèrent selon leurs conditions de mise en œuvre et la composition du milieu qui peut s’enrichir d’éléments complémentaires comme le soufre et l’oxygène. Pour des températures inférieures à 590 °C, les réactions de combinaison et diffusion sont réalisées dans le domaine ferritique des alliages fer-carbone non austénitiques et les procédés sont classés comme tels ; au-delà de 590 °C, commence le domaine d’existence de l’austénite dans le système fer-azote, la nitruration est dite austénitique ou ferrito-austénitique.
Le durcissement de la couche traitée est obtenu par transformation in situ lors de la diffusion et, de ce fait, aucun traitement complémentaire n’est nécessaire. Le processus de nitruration fait intervenir deux mécanismes : un mécanisme de combinaison (ou conversion) qui a fait et fait encore l’objet de nombreuses études fondamentales [M 1 224], puis un mécanisme de diffusion et durcissement par précipitation dans le substrat le plus souvent alimenté par la couche de combinaison [M 1 223].
Dans ce premier article, sont décrits les différents procédés industriels et leurs pratiques industrielles. Dans un second article [M 1 228], l’application aux différentes nuances d’aciers et les différentes propriétés d’emploi des pièces nitrurées ou nitrocarburées sont examinées.

Un projet espagnol pour réduire le bruit des éoliennes

L'Agence d'Etat de Météorologie (AEMET) s'est alliée avec l'entreprise Ingeneria para el Control del Ruido (Ingénierie pour le Contrôle du Bruit - ICR) dans un projet qui vise à réduire le bruit des éoliennes.

L'objectif de ce travail est de chercher la relation entre le fond sonore qu'émettent lesaérogénérateurs et les variables météorologiques d'un lieu caractéristique. Il est question ensuite de quantifier cette corrélation du bruit de fond moyen à court terme avec les répercutions à long terme. La nouveauté de l'étude réside dans l'apport de données représentatives récoltées par des mesures sur site et les prévisions de bruits. Ceci peut aider de manière efficace l'industrie de l'éolien au moment d'ajuster la puissance des parcs en projet face à l'impact sonore qui sera produit.

L'impact acoustique des éoliennes est une question qui a pris de l'importance depuis le développement de l'éolien marin. Les éoliennes offshore sont plus grandes et plus puissantes que leurs équivalents terrestres et le bruit des moteurs perturbe le comportement de quelques espèces. Dans l'industrie éolienne terrestre, des associations réclament l'éloignement des aérogénérateurs des populations à cause du bruit que font les pales.

(Source : http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/70592.htm)

De l'hydrogène solide pour les piles à combustible

Remplacer l'hydrogène liquide par sa forme solide dans les batteries, telle est la prouesse que viennent de réaliser les chercheurs de L'Institut de Recherche en Technologies Industrielles taïwanais (ITRI). Une avancée qui pourrait donner, à terme, des solutions nouvelles pour des applications dans le secteur de l'automobile.

L'Institut de Recherche en Technologies Industrielles taïwanais (ITRI) a dévoilé en juin 2012 une pile à combustible utilisant de l'hydrogène sous forme solide après cinq ans de recherche L'appareil, de la taille d'une canette de soda, contient seulement du borohydrate de sodium (" hydrogène solide "), de l'eau et un catalyseur et peut générer suffisamment de puissance pour alimenter un ordinateur portable par exemple ou bien des appareils à LED.

Une cartouche contenant du borohydrate de sodium est insérée dans un petit générateur d'environ un kilogramme et une réaction chimique à lieu, produisant de l'hydrogène.

La cartouche peut, selon l'équipe fournir une puissance de 20W et alimenter tout appareil muni de prise USB.

L'ITRI a déjà engagé une société taïwanaise pour commencer la production de masse de cette nouvelle technologie.

Les objectifs futurs de développement de ce nouveau produit sont l'augmentation de sa puissance à 40W, le but ultime étant de pouvoir l'appliquer un jour à l'industrie automobile.

Source : Bulletins électroniques

Prise en compte des besoins et des utilisateurs - Pour qui et pour quoi

Cette article s'attaque à un des éléments les plus complexes du travail de conception comme de son accompagnement : identifier, puis définir ceux à qui s'adresse le produit afin de répondre à leurs besoins. Par inconscience de bien des réalités, autant que par facilité, la grande majorité des conceptions ont adopté une vision réductionniste qui privilégiait un nombre restreint d'utilisateurs et de besoins. Ce filtrage se retrouve dans toutes les disciplines et suivant les positions qu'occupe tel ou tel intervenant par rapport au produit.

La notion de client varie de l'un à l'autre, chacun des acteurs de la conception restant persuadé qu'il possède la bonne définition. Seuls les croisements de domaines aussi différents que la Qualité, le Design, l'Écologie, le Commerce, la Production, l'Ergonomie, la normalisation... et les retours d'expériences conduisent à penser autrement.

Comment aider cette manière d'enrichir la conception ? Sortir de l'impossible, ou du commode « on ne peut pas faire plaisir à tout le monde », demande la mise en place, ou l'élargissement, d'outils et de méthodes. Cet article constitue un début à cette perspective qui appellera bien d'autres initiatives.

Lean Management et excellence industrielle

Les années fastes d'Après-Guerre, baptisées les « Trente Glorieuses » par Jean Fourastié, ont conduit nos industriels à élaborer, expérimenter et valider un certain nombre de règles de gestion parfaitement adaptées à ce contexte. Ces règles ont par la suite été embarquées dans les progiciels de gestion intégrée, les ERP, qui équipent désormais la majorité de nos entreprises.

La situation a pourtant aujourd'hui radicalement changé : la demande est inférieure à l'offre qui s'est mondialisée, les produits ont des cycles de vie extrêmement courts et les clients sont de plus en plus exigeants en termes de prix, de personnalisation et de services associés. Dans un tel contexte, ces règles productivistes ne donnent plus les résultats auxquels nous nous étions habitués et les industriels, un peu déboussolés, se tournent vers de nouvelles approches.

Parmi celles-ci, le Lean Management constitue une réponse tout à fait pertinente à la nouvelle mouvance économique puisqu'il se focalise davantage sur la réactivité de l'entreprise.

Cette approche est issue du Toyota Production System élaboré chez le constructeur automobile japonnais dès le début des années 1970 sous l'impulsion, notamment, des ingénieurs Taïchi Ohno et Shigeo Shingo. Elle a ensuite été re-packagée par deux chercheurs américains du MIT (Massachussetts Institute of Technology) : James Womack et Daniel Jones, et c'est sous cette forme que le Lean Management a fait son apparition en France et en Europe vers le milieu des années 1990.

Nous pouvons cependant déplorer qu'au passage et au fil du temps, le TPS initial ait été quelque peu amputé d'un de ses piliers fondamentaux : l'humain. L'autre problème réside dans la nécessaire remise en question d'un certain nombre de présupposés, de mécanismes décisionnels et d'indicateurs issus des Trente Glorieuses, que beaucoup d'industriels ont énormément de mal à appréhender et à opérer.

pneus qui roulent mieux

 Ariel Fenster, professeur de chimie à l’Université McGill (Canada)
On estime qu'une voiture consomme 20 % de son carburant simplement pour contrer la résistance au roulement de ses pneus. Ce phénomène est responsable de plus de 4 % des émissions de CO2 provenant de combustibles fossiles à travers le monde...
Plus d’un milliard de pneus sont produits chaque année dans le monde, dont près de la moitié en Amérique du Nord... Leur élimination après usage représente tout un défi. Une grande partie d’entre eux sont utilisés comme combustible dans les fours à ciment, processus qui produit de grandes quantités de gaz carbonique (CO2) qui contribue au réchauffement planétaire.
Mais il faut aussi tenir compte du CO2 produit par les pneus simplement par leur utilisation. On estime qu’une voiture consomme 20 % de son carburant simplement pour contrer la résistance au roulement de ses pneus. Ce phénomène est responsable de plus de 4 % des émissions de CO2 provenant de combustibles fossiles à travers le monde. Il est possible de fabriquer des pneus qui « roulent » mieux mais cela nuit à leur adhérence et leur durabilité. Le défi des manufacturiers a toujours été de combiner ces trois éléments, connus sous le terme de « triangle magique », de manière à avoir le meilleur roulement sans trop sacrifier l’adhérence et la durabilité. Pendant longtemps, le noir de carbone, un composé provenant de la combustion incomplète du goudron, était l’additif au caoutchouc qui donnait les meilleurs résultats. Mais en 1992, les chercheurs de Michelin sont arrivés à conquérir « le triangle magique » avec un nouvel additif révolutionnaire. Ils ont remplacé le noir de carbone par des dérivés de la silice, une technologie qui, d’un seul coup, a réduit la résistance au roulement de près de 30 %, réduisant la consommation d’essence et donc, la production de CO2. Voilà qui représente une belle contribution de la part d’un matériau tout simple. Car la silice est tout simplement le composé dont le sable est constitué.

Source : technique d’ingénieur

Cylindres de concassage

http://www.mecanique.fi5.us/showthread.php?t=646

Recommandations de soudage
Le cylindre ou les barres échangeables de broyeur sont fabriqués en acier austénitique au manganèse (non-magnetique). Comme tous les aciers austénitiques au manganèse, on doit éviter la surchauffe du matériau pendant le soudage.
Avant le soudage, la surface doit être nettoyée et la fissuration examinée. On doit gouger les fissures avec OK 21.03 et effectuer la réparation avec OK 67.45 ou OK Tubrodur 14.71.
OK 86.28 est appliquée pour le rechargement dur en manuel et OK Tubrodur 15.60 pour le rechargement dur en semi-automatique.

Métaux d'apport
Gougeage
OK 21.03
Réparation des fissures
OK 67.45
OK Autrod 16.95
OK Tubrodur 14.71
Placage dur
OK 86.28
OK Tubrodur 15.60
OK Tubrodur 15.65


Lames de scrapers
Recommandations de soudage
Normalement ces lames sont fabriquées en acier faiblement allié trempant.
On peut souder sans préchauffage avec OK 67.45 ou OK 67.52. Seulement pour le soudage des tôles de fortes épaisseurs, un préchauffage est recommandé. La soudure est très tenace, résistante à la fissuration et peut absorber plus de contraintes de soudage. Si l'on demande une résistance mécanique plus élevée, OK 68.82 est une alternative.

Métaux d'apport
OK 67.45, OK 67.52
OK Tubrodur 14.71
OK 68.82


Arbres
Reconstitution
Nettoyer minutieusement les pièces pour examiner les défauts et les fissures. Eliminer
les parties défectueuses par meulage ou gougeage. Si un usinage est encore nécessaire, usiner à 5 mm au-dessous de la dimension finale.
Dans le cas ou les électrodes faiblement alliées comme OK 83.28, OK 74.78 ou le fil fourré OK Tubrodur 15.40 sont utilisés, le préchauffage peut être nécessaire, si les arbres se composent de métaux alliés ou fortement alliés au carbone.

Ceq>0,45-0,6 environ 200°C
Ceq>0,6: environ 350°C
Les températures de préchauffage recommandées pour les différents métaux et les épaisseurs sont indiquées dans le tableau en page 7. OK 68.82, OK 67.45 et OK Tubrodur 14.71 peuvent être utilisés sans préchauffage, suivant le diamètre de l'arbre.
Pour diminuer les déformations, le métal déposé est réparti selon le schéma.
Ensuite après le soudage on doit laisser refroidir lentement.
Pour le soudage automatique ou semi-automatique, on doit utiliser des systèmes de positionnement pour faire tourner la pièce sur son axe afin de permettre le soudage périphérique avec OK Tubrodur 15.40/OK Flux 10.71. L'arbre cassé peu être réparé avec OK 74.78 ou OK 68.82. Les même règles sont appliquées pour le préchauffage comme pour la reconstitution. La préparation des bords est effectuée de préférence en U.

Métaux d'apport
Rechargement dur avec préchauffage
OK 83.28, OK 83.29
OK Tubrodur 15.40
OK Autrod 13.89
OK Tubrodur 15.40/OK Flux 10.71
Rechargement dur sans préchauffage
OK 68.82
OK Autrod 16.75
OK 67.45, OK 67.52
OK Tubrodur 14.71
OK Autrod 16.95
Assemblage
OK 74.78 préchauffage
OK 68.82 préchauffage non nécessaire

soudage

Marteaux
Recommandations de soudage
Normalement les marteaux pour les broyeurs à battoir sont fabriqués en acier austénitique au manganèse, quelquefois en acier moulé. Pour améliorer leur durée
de vie, les marteaux neufs doivent être rechargés dur avant leur utilisation.
Les marteaux usés doivent être souvent reconstitués avant le rechargement dur.
Les alliages de reconstitution sont OK 83.28 pour l'acier moulé et OK 67.45 ou OK 68.81 pour l'acier austénitique au manganèse. Pour le soudage semi-automatique, OK Tubrodur 15.40 pour l'acier moulé et OK Tubrodur 14.71 pour l'acier austénitique au manganèse peuvent être utilisés.
Dans le cas d'une forte charge de broyage, le métal deposé tenace de OK 84.58 ou OK Tubrodur 15.52 offrent la meilleure résistance. Pour le broyage de fine granulométrie, le métal très dur de OK 84.78 ou OK Tubrodur 14.70 est parfaitement approprié.
Pour soutenir le métal en fusion et conserver une forme correcte on utilisera des
patins en cuivre.

Métaux d'apport
Reconstitution - acier moulé
OK 83.28
OK Tubrodur 15.40
Reconstitution - acier austénitique en manganèse
OK 67.45
OK Tubrodur 14.71
Rechargement dur
Usage abrasif
OK 84.78
OK Tubrodur 14.70
Abrasion + choc
OK 84.58
OK Tubrodur 15.52
OK Tubrodur 15.80

Galets-tendeurs – roulettes de support
Recommandations de soudage
Pour réparer ces pièces, on doit utiliser le procédé de soudage sous flux ou le procédé de soudage à l'arc au fil fourré.
1 à 3 passes sont d'abord déposées (A), suivies de la passe (B), comme indiqué sur le schéma.
Dans le cas d'utilisation de fil fourré, la soudure peut être déposée par des passes balayées.
Si l'électrode enrobée est utilisée, on peut souder transversalement (B).

Métaux d'apport
OK Tubrodur 15.40/OK Flux 10.71
OK Tubrodur 15.40/CO2
OK Tubrodur 15.43 sans gaz
OK 83.28
OK Autrod 13.89/CO2

Supports de machines– réparation de fonte grise
Recommandations de soudage
Eliminez les fissures par un gougeage avec OK 21.03.
Préparez un joint en U ou en double U.
Si possible, on doit éviter la propagation d'une fissure par deux trous percés aux extremités de celle-ci.
Pour une plus forte résistance mécanique, utilisez OK 92.60 ou OK Tubrodur 15.66. Souder par cordons courts avec des électrodes de 2,5 ou 3,2 mm. Il est recommandé de marteler les cordons avec un marteau à bout arrondi immédiatement après le soudage pour éviter la fissuration adjacente en raison du retrait de la soudure lors du refroidissement.

Métaux d'apport
Gougeage
OK 21.03
Réparation des fissures
OK 92.60
OK Tubrodur 15.66


Outils d'estampage en acier faiblement allié
Recommandations de soudage
Enlever par usinage le métal usagé sur une profondeur suffisante pour que le dépot de rechargement ne soit pas éliminé par l'usinage ultérieur. Avant préchauffage et soudage arrondir tous les bords.Suivant la taille de la pièce, préchauffer à 150-200°C et réaliser une souscouche avec OK 68.82 pour absorber les contraintes de soudage.
Déposez 2 ou 3 passes avec l 'électrode d' acier “ultra-rapide” OK 85.65, suivant la hauteur du rechargement. Le métal déposé a une dureté d'environ 60 HRC. Laisser refroidir lentement à l'abri des courants d'air puis procéder à l'usinage
par meulage pour obtenir les dimensions correctes.

Métaux d'apport
OK 85.65


Fraises coupantes pour aciers et métaux
Recommandations de soudage
Meuler les bords endommagés et préchauffer la pièce à 350-500°C, suivant sa dimension. Si possible, déposer une passe avec OK 68.82 et la marteler à chaud. Déposez des passes étroites et courtes avec OK 85.65 et les marteler lorsqu'-elles sont encore rouges. Proceder à la reconstitution suffisante de façon à permettre l'affûtage à la dimension prévue. Pendant le soudage, la température ne doit pas être inférieure à la température de préchauffage, ensuite laisser la fraise se refroidir lentement dans une matiére isolante.
Usinage: seulement par meulage

Métaux d'apport
Passe poursous-couches
OK 68.82
Rechargement dur
OK 85.65

Mélangeurs
Recommandations de soudage
On doit utiliser un matériel pour permettre une rotation pendant le préchauffage et le soudage.
Recharger la partie des flancs (A) avec une passe dure. La pointe du bord (B) est rechargé en une ou deux passes. Des passes longitudinales sont déposées sur les bords. Ensuite les bords sont meulés au profil désiré.
Suivant la dureté demandée, OK 93.06 ou OK 93.01 peuvent être utilisées.

Métaux d'apport
OK 93.06 – 42 HRC
OK 93.01 – 55 HRC

Tarières
Recommandations de soudage
Avant le soudage on doit gouger les parties usées avec l'electrode OK 21.03 ou les meuler. Les faces actives seront rechargés avec OK 83.65, OK 84.78 ou bien avec les fils fourrés 14.70 ou OK Tubrodur 15.52.
Deux ou trois passes au maximum doivent être déposées pour une meilleure protection contre l'abrasion.
Pour maintenir le bain de fusion pendant la reconstitution des arêtes et des angles, on utilisera des supports en cuivre.
Le métal déposé peut être usiné seulement par meulage. Les vis fortement usées peuvent être rechargées avec OK 83.28 avant le rechargement dur.
Pour réduire l'usure, le dépôt sera fait suivant le sens de fonctionement en cours de travail.

Métaux d'apport
Gougeage
OK 21.03
Reconstitution
OK 83.28 OK 83.29
Rechargement dur
Abrasion forte
OK 84.78
OK Tubrodur 14.70
OK Tubrodur 15.80
Abrasion moyenne
OK 83.65
OK Tubrodur 15.52

Assemblage de rails
Recommandations de soudage
Les rails de classes 700 et 900A doivent étre préchauffés à 350 et 400°C. Pour le support de la passe de fond, on doit utiliser des briques céramiques réf. OK Backing 21.21.
La semelle du rail est soudée avec OK 74.78 par la technique de passes étroites. Ensuite on utilisera des patins en cuivre enveloppant le joint. Le remplissage se fera avec l'électrode OK 74.78. En dernière couche OK 83.28 sera déposée en passes balayées.
Meuler grossièrement pendant que la soudure est chaude. Laisser refroidir lentement sous calorifuge. Après le refroidissement le parachèvement final peut étre effectué.

Métaux d'apport
Support de bain
OK Backing 21.21
Assemblage
OK 74.78
Rechargement dur
OK 83.28

Réparation des rails par rechargement
Recommandations de soudage
Grades au carbone - manganèse
grade du rail 700 A préchauffage 350°C (250º selon S.N.C.F.)
900 A 400°C (325º selon S.N.C.F.)
1100 A 450°C (450º selon S.N.C.F.)

Les tables de roulement, extrémités et coeurs de rails.
On peut utiliser les techniques à passes étroites ou balayées. Les figures A et B montrent en exemple les passes balayées pour différents procédés de soudage. Quelquefois il est recommandé de déposer une passe de support le long du bord du rail, avant remplissage.
Les fils fourrés ont vraiment plus d'avantages pour le soudage automatique.

Métaux d'apport
OK 83.27 ou OK Tubrodur 15.43 environ 35HRC
OK 83.28 ou OK Tubrodur 15.41 environ 30HRC
Types austénitiques au manganèse
Souder le plus froid possible avec une technique à passes étroites.
Si il est necessaire de faire plus de trois passes, une sous-couche au-dessous des passes finales doit être effectuée avec un métal d'apport austénitique avec OK 67.45 ou OK Tubrodur 14.71.

Métaux d'apport
Reconstitution Rechargement dur
OK 67.45 OK 86.28
OK Tubrodur 14.71 OK Tubrodur 15.65

Dents de rippers pour le revêtement en asphalte
Recommandations de soudage
Les pointes usées peuvent être remplacées par des nouvelles. Pour l'assemblage on utilisera OK 67.45 ou OK 68.82. Le côté intérieur de la pointe est rechargé avec les électrodes OK 84.78, OK 84.84 ou les fils fourrés OK Tubrodur 14.70 ou OK Tubrodur 15.80. Un rechargement en quadrillage est déposé sur les flancs des dents.

Métaux d'apport
Assemblage
OK 67.45
OK 68.82
Rechargement dur
Abrasion forte
OK 84.78
OK Tubrodur 14.70
Abrasion forte + choc
OK 84.84
OK Tubrodur 15.80


http://www.mecanique.fi5.us/showthread.php?t=645&p=1236#post1236

Réparer les robinets

Un robinet qui goutte entraîne un gaspillage d’eau et une dépense de plusieurs dizaines d’euros sur la facture d’eau. Il est donc essentiel d’intervenir rapidement.
Il existe une très grande variété de robinets et chaque modèle a ses propres caractéristiques. Quelques techniques de base permettent cependant d’intervenir dans la majorité des cas.


CLAPETS :Selon le robinet, le clapet est une rondelle pleine simplement enfoncée dans une cuvette, ou une rondelle percée, maintenue par une vis.
Ils existent en nombreux diamètres et épaisseurs.
Acheter impérativement un clapet identique.

Robinet :
1. Sur ce robinet de puisage classique, on voit que le joint de tête est abîmé, d’où une fuite.
2. Fermer le robinet d’arrêt sur la canalisation d’arrivée d’eau.
3. Dévisser la tête à la clef à molette.
4. Remplacer le joint défectueux par un joint de même diamètre.
5. Si le bec du robinet goutte, remplacer son clapet par un clapet neuf identique.


CLAPET OU CARTOUCHE:
Les robinets anciens ont un système de fermeture à clapet en caoutchouc, qui peut être remplacé.
Dans les robinets actuels avec mécanisme à cartouche en céramique, toute la cartouche doit être remplacée.
En revanche, elle a une grande durée de vie.

Attention ! Un robinet d’aspect ancien peut être à cartouche céramique.

Mélangeur: 
1. Dans le cas d’un mélangeur, la vis de fixation du bouton de manoeuvre est cachée en général sous la pastille de couleur qu’il faut enlever avec précaution.
2. Dévisser la vis de fixation.
3. Enlever le bouton en le tirant.
4. Dévisser le mécanisme du robinet.
5. Remplacer le clapet et le joint de tête.
6. On peut aussi remplacer tout le mécanisme par un mécanisme à cartouche céramique.
7. Visser le nouveau mécanisme. Prévoir le remplacement des deux mécanismes du mélangeur pour des raisons d’esthétique et d’efficacité.
8. Penser à nettoyer le mousseur du nez de robinet lorsqu’il est démontable.
9. Le détartrer en le laissant tremper dans du détartrant ou du vinaigre d’alcool.


Mitigeurs : Les modèles de mitigeurs sont nombreux et, pour chacun, il faut chercher la technique de démontage. Ces photos présentent deux types courants de montages qui ne sont que des exemples de ceux que l’on peut rencontrer.
1. La vis d’assemblage de la tête est cachée derrière la pastille de couleur d’eau froide eau chaude.
2. Dans ce cas, il s’agit d’une vis à tête 6 pans creux. Utiliser une clé mâle pour la desserrer.
3. Enlever la poignée de commande puis le cache supérieur du mécanisme.
4. Desserrer à la pince le gros écrou qui maintient le mécanisme.
5. Extraire le mécanisme du corps du robinet.
6. Il s’agit d’un mécanisme céramique avec un joint torique périphérique (noir) et deux joints toriques pour les alimentations (bleus).
7. Au besoin, remplacer les joints défectueux par des joints identiques.


Conseils
• Observer attentivement le robinet afin de trouver les systèmes de montage.
• Utiliser des outils adaptés aux vis ou aux écrous.
• Ne jamais forcer au dévissage comme au revissage.

En rangeant les différentes pièces du robinet dans l’ordre de démontage, on facilite le remontage.
8. Dans ce cas, la vis de fixation de la tête est cachée sous le cabochon décoratif qui
est clipsé sur la poignée du mitigeur.
9. Dévisser la vis avec un tournevis adapté.
10. Enlever la poignée puis le cache.
11. Le mécanisme est fixé par deux vis cruciformes.
12. Enlever la rondelle de fixation et extraire le mécanisme de son logement.
13. Sur ce modèle les joints d’alimentation ont une forme spéciale qui nécessite de se
fournir auprès du fabricant.


http://www.mecanique.fi5.us/showthread.php?t=635&p=1223#post1223

Vers une nouvelle génération de pompes à chaleur

Une nouvelle génération de pompes à chaleur pourrait bientôt voir le jour, dont la taille, la modularité et la longévité seraient exemplaires. Explications.
Alors que la plupart des pompes à chaleur actuelles ont une durée de vie très limitée, entre une dizaine et une vingtaine d’années, des chercheurs de l’Université norvégienne de Stavanger (USN) et de l’Université d’Oslo ont uni leurs forces dans le développement d’une toute nouvelle pompe à chaleur, dont la durée de vie dépasserait toute espérance, à savoir près de 10 000 ans. De là à dire qu’elles durerait pour l’éternité, et que l’éternité ne dure (que) 10 000 ans, il n’y a qu’un pas.

Cette nouvelle pompe serait composée de très nombreuses pompes à chaleur miniatures, grandes d’un millimètre cube, pouvant être arrangées en réseau, ce qui offrirait une très grande modularité, permettant de créer des éléments longs et fins ou petits et larges. On voit assez facilement les avantages de cette flexibilité, notamment sa grande adaptabilité à tout type de surface ou de volume d’un bâtiment.

Cette nouvelle pompe n’est pas seulement flexible en pratique, lorsqu’elle permet virtuellement son installation absolument n'importe où, mais elle est aussi partie prenante d’une approche environnementale intéressante, comprenant un système thermoélectrique qui rend l’emploi du très toxique gaz fréon inutile.

Cette pompe peut s’enorgueillir d’une durée de vie très supérieure aux pompes actuelles, réduisant d’autant les frais de maintenance ou de remplacement, à long terme. Les pompes à chaleur existantes se détériorent et entament leur déclin dès les cinq premières années d’utilisation, réclamant de fréquentes inspections jusqu’à ce qu’elles deviennent hors service. Cette pompe pourrait être disponible sur le marché d’ici cinq à dix ans.


Par Rahman Moonzur