Amortisseurs de vibrations en treillis métallique. Qu'est-ce que c'est?

Presque tout le monde connaît les amortisseurs de vibrations en élastomères. Lorsque les conditions deviennent plus difficiles, les amortisseurs de vibrations à base de caoutchouc atteignent leurs limites. À ce stade, les treillis métalliques en acie

Presque tout le monde connaît les amortisseurs de vibrations en élastomères. Que ce soit en usage domestique normal comme plaque néoprène sous le lave-linge ou comme socle de machine sous le climatiseur devant la maison. Dans l'industrie, les amortisseurs de vibrations se trouvent également dans de nombreuses applications. Les pompes sont équipées de tampons en élastomère. Les bandes transporteuses ont des pieds de machine fabriqués dans le même matériau et les modules CHP sont souvent montés sur des tapis amortisseurs de vibrations à base de polyuréthane. En utilisation dans des conditions atmosphériques, ces types de montages sont très performants. Lorsque les conditions deviennent plus difficiles, les amortisseurs de vibrations à base de caoutchouc atteignent leurs limites. À ce stade, les treillis métalliques en acier inoxydable ont leur créneau.

Ces amortisseurs sont largement méconnus. À ce stade, les problèmes de base entourant les amortisseurs de vibrations constitués de composants en acier seront examinés plus en détail.

Fabrication selon un processus multiphase, en partie à la main

L'élément principal de chaque amortisseur de vibrations est le tampon amortisseur en fil d'acier inoxydable. Ceci est fabriqué dans un processus en plusieurs étapes. D'abord et avant tout, plusieurs fils d'acier inoxydable sont tricotés ensemble pour former une chaussette. Ce processus est comparable au tricotage dans l'industrie textile. Ce bas est ensuite enroulé pour produire un tapis. Bien que ces processus soient encore automatisés, les prochaines étapes sont du travail manuel. Le tapis existant est tiré sur un mandrin, façonné dans sa forme (généralement) cylindrique et soudé par points. À la fin du processus de fabrication, l'ébauche est pressée pour créer une pièce moulée élastique. Celui-ci sert de coussin.

Mais comment fonctionne cette technique et quels sont les paramètres nécessaires pour concevoir et fabriquer un tel coussin ?

Paramètres de conception

Un élément est caractérisé par les mêmes valeurs qui sont utilisées pour décrire la forme géométrique correspondante. Le diamètre extérieur, le diamètre intérieur et la hauteur sont nécessaires comme base pour un élément cylindrique. Pour un élément amortisseur de forme rectangulaire, la largeur, la longueur et la hauteur. D'autres formes peuvent être adaptées. De la masse respective d'un élément, la densité peut être conclue. Le poids est obligatoire, car il détermine la souplesse ou la dureté de l'amortisseur de vibrations au final.

Formes et types d'un coussin en treillis métallique tricoté

À ce stade, le processus de fabrication et les paramètres importants pour concevoir un coussin amortisseur sont connus. La question qui se pose involontairement est de savoir quelles formes peut prendre un tel coussin tricoté en inox ? Comme déjà mentionné ci-dessus, les formes standard sont le cylindre ou le rectangle. Ceux-ci peuvent être faits à la fois - pleins et avec un trou. Les coussins à talons intégrés peuvent être insérés dans un profilé au moyen d'une simple vis à tête cylindrique ou hexagonale. Récemment, les coussins sont devenus de plus en plus courants, ce qui supprime en outre les mouvements radiaux du système grâce à leur précontrainte. Contrairement au talon, ces éléments offrent un collier central qui peut être inséré par exemple dans un cadre profilé. Cela offre une stabilité supplémentaire au système d'amorti et empêche le coussin de glisser. Une éventuelle liaison rigide avec le cadre profilé, qui conduit à la transmission de vibrations, peut ainsi être évitée. De cette façon, les forces latérales peuvent être gérées dans une moindre mesure.

En plus des types décrits, il existe également des coussins de formes spéciales, qui peuvent être fabriqués avec plus d'efforts. Ceux-ci peuvent par ex. être des éléments avec des angles de dépouille différents des deux côtés. Des coussins de rembourrage avec plusieurs trous, talons ou marches peuvent également être produits.

Matériau différent selon la température ou les conditions environnementales

Une grande force du treillis métallique tricoté est son efficacité à des températures supérieures à 100°C. C'est lié au matériel. Les matériaux standards utilisés sont 1.4301 et 1.4404. Si les exigences sont encore plus élevées, des éléments d'amortissement en 1.4841 ou 2.4816 peuvent également être produits. Cela montre que la production est possible à partir d'une grande variété de types d'acier, même si dans la plupart des cas, les deux aciers inoxydables standard 1.4301 et 1.4404 sont parfaitement adéquats.

Comment fonctionne un coussin amortissant en treillis métallique tricoté ?

À ce stade, vous savez maintenant comment est fabriqué un amortisseur de vibrations en acier inoxydable. Vous savez également quel matériau est utilisé et ce qui est nécessaire pour dimensionner un élément amortisseur. La question légitime se pose, comment fonctionne exactement un tel treillis métallique et où sont les avantages par rapport aux éléments standard ?

La fonction de ce tampon amortisseur est basée sur le frottement interne des fils enchevêtrés. Pendant le mouvement induit par les vibrations, les fils d'acier inoxydable à l'intérieur du coussin se frottent les uns contre les autres. L'énergie introduite dans le coussin est ainsi convertie en chaleur et "pompée" hors de l'élément à travers les canaux capillaires existants entre les fils. À ce stade, il devient évident que plus il y a de matériau présent dans un coussin, plus l'absorption d'énergie est importante. Plus de fils dans ce cas créeront plus de friction. Cependant, nous ne voulons pas approfondir ce sujet à ce stade afin de ne pas anticiper d'autres entrées de blog.

Avantages des coussins d'amortissement en treillis métallique tricoté

Après tout ce qui a été écrit jusqu'à présent. Pourquoi utiliser des amortisseurs de vibrations avec un tricot en acier inoxydable intégré alors que d'autres solutions fonctionnent après tout ? Quel avantage tirez-vous de cette forme d'amortissement ?

Un premier avantage majeur de l'amortisseur de vibrations en treillis métallique réside dans sa matière elle-même. Alors que les polymères deviennent souvent plus durs après un certain temps ou, dans le pire des cas, perdent leur stabilité dimensionnelle à des températures supérieures à 100°C, l'acier inoxydable ne montre aucune instabilité à des températures plus élevées. Les coussins amortisseurs en 1.4301 peuvent être utilisés jusqu'à des températures de 300°C sans aucune restriction. Au-dessus de cette plage, des températures encore plus élevées sont possibles en utilisant 1.4404 ou 1.4841. En ce qui concerne la stabilité dimensionnelle, il y a beaucoup à dire en faveur de l'utilisation de treillis métalliques tricotés. Par exemple, ils sont dimensionnellement stables dans une plage de charge dynamique de cinq fois la charge statique et reprennent leur forme d'origine sous une charge statique. Cela signifie que les pics de force de durée limitée peuvent être bien gérés. Ce sont précisément ces pics de force qui peuvent déséquilibrer un système et ainsi faire basculer involontairement la machine. Une courbe force-déplacement semi-parabolique avec une grande rigidité dans les plages de charge élevées garantit que votre machine reste stable et silencieuse. Alors que la résistance à la température a été discutée ci-dessus, les aciers inoxydables offrent également une protection contre la corrosion ainsi que les bases et les acides. Leur conception compacte offre la possibilité de les installer dans le plus petit espace possible.

Ces aspects purement techniques ne sont qu'un côté de la médaille. Vous bénéficiez également d'aspects logistiques lorsque vous utilisez des coussins de rembourrage tout en métal. Leur longue durée de vie allant jusqu'à 15 ans évite le remplacement annuel des éléments vibrants. Cela peut éviter les temps d'arrêt et, si nécessaire, même les arrêts de production. L'expérience montre également qu'une charge continue jusqu'à 10 ^ 7 cycles de charge ne pose aucun problème pour le coussin et qu'aucun comportement de tassement ne peut être détecté. Cela signifie qu'une simple inspection visuelle annuelle lors de l'entretien de votre machine suffit pour évaluer la fonction des coussins.

Ce sont certainement de nombreux aspects positifs qui parlent en faveur de l'utilisation de ce produit de niche. D'autre part, il ne faut pas se cacher qu'il existe aussi des zones où ces éléments sont inadaptés. Dans le domaine des bruits de structure, les éléments en acier inoxydable n'ont pas une grande isolation en raison de leur matériau lui-même. Dans la plage de travail de charge statique inférieure des éléments, l'absorption d'énergie des éléments est bien inférieure à celle des autres éléments amortisseurs. De plus, en raison du travail manuel déjà décrit au début et des étapes de production ultérieures, les coûts de fabrication d'un amortisseur de vibrations sont encore plus élevés. L'équipement des machines avec des amortisseurs en treillis métallique, qui n'ont qu'une courte durée de vie, doit donc être bien pensé. Avec de longues durées de vie, les treillis métalliques sont rentabilisés.

Domaines d'application des amortisseurs en treillis métallique

Maintenant, nous connaissons très bien les treillis métalliques tricotés et leurs propriétés de base. Mais où puis-je les utiliser ? Quelles sont les applications spécifiques ?

Les applications possibles pour ces supports de machine sont nombreuses. Cette forme de découplage des vibrations peut presque être utilisée partout où son alternative est installée. Les principaux domaines d'application se trouvent dans les domaines du transport ferroviaire, de l'ingénierie énergétique, de la construction d'installations et de la construction mécanique générale. Ici, la gamme est très large, des machines-outils dans l'atelier aux transformateurs et réservoirs dans la construction de véhicules ferroviaires en passant par les silencieux et les convertisseurs catalytiques dans l'ingénierie énergétique. Dans ces applications, les avantages des amortisseurs métalliques peuvent également être reconnus rapidement. Dans presque toutes les applications, il est essentiel qu'elles soient disponibles 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, ou du moins qu'elles aient besoin d'être entretenues très rapidement. Dans le domaine du post-traitement des gaz d'échappement, il existe des températures élevées qui ne posent aucun problème aux amortisseurs de vibrations en acier inoxydable.

Nous espérons que ce bref aperçu vous a familiarisé un peu plus avec notre produit principal et nous nous réjouissons de vous aider avec votre prochain montage de machine ou de composant.