La fabrication additive en PEKK-A a permis de remplacer des pièces métalliques corrodées d’un bloc de soupapes, réduisant les coûts de plusieurs milliers d’euros et le temps d’immobilisation de plusieurs semaines à quelques jours. Une solution robuste, rapide et économique pour maintenir les machines lourdes opérationnelles.
Le remplacement du métal par des polymères haute performance permet aux machines lourdes de continuer à fonctionner
Dans l’entretien des machines lourdes, la défaillance de composants critiques tels que les blocs de soupapes peut entraîner des réparations coûteuses et des périodes d’immobilisation importantes. Cette étude de cas explore comment la technologie de fabrication avancée de miniFactory a fourni une solution économique pour un client confronté à un bloc de soupapes défectueux dans le système hydraulique d’un camion.
Le bloc de soupapes endommagé, qui nécessitait initialement un remplacement ou une fabrication coûteuse, a été réparé à l’aide du polymère haute performance Kimya PEKK-A. La pièce de remplacement a été optimisée pour l’impression 3D et produite par miniFactory. Les pièces imprimées en 3D ont répondu à toutes les spécifications nécessaires. Ce processus a non seulement réduit considérablement les coûts de réparation, mais a également minimisé le temps d’arrêt, le réduisant de plusieurs semaines à quelques jours. Ce blog examine les spécificités du choix des matériaux, des améliorations de conception et du processus d’impression qui ont rendu cette réparation efficace possible.
Le défi
Le client effectue de l’entretien sur des machines lourdes, et un composant courant dans la majorité des machines est un bloc de soupapes. Dans ce cas, il s’agissait d’un bloc de soupapes défectueux provenant du système hydraulique d’un camion de dépannage. Le bloc de soupapes défectueux l’était en raison de tendeurs endommagés pour le ressort du corps de la soupape.
Les fournisseurs actuels du marché ne proposent pas de tendeurs de remplacement pour ce type de bloc de soupapes, ce qui obligeait le client à soit fabriquer les tendeurs, soit remplacer l’ensemble du bloc par un neuf. Cela aurait entraîné une augmentation du prix de la réparation de plusieurs milliers d’euros.
Pièces d’origine en aluminium endommagées par la corrosion :
La description
Les tendeurs du bloc de soupapes sont à l’origine fabriqués en aluminium. Au fil du temps, l’environnement d’utilisation sévère provoque de la corrosion, ce qui entraîne finalement des dommages. La pièce d’origine possédait des filetages et une jauge de taille pouce pour une douille. Le tendeur devait être capable de supporter la pression exercée par le ressort.
La solution
La technologie de miniFactory permet de choisir le matériau adapté à chaque application. Dans ce cas, les exigences mettaient en évidence que le matériau devait être suffisamment solide pour remplacer la pièce d’origine, permettre un post-traitement par usinage, et résister à un environnement hostile (en particulier les produits chimiques agressifs). En fonction de ces exigences, le polymère haute performance PEKK-A a été sélectionné.
L’ensemble des six (6) pièces a été imprimé en 10 heures à l’aide de la miniFactory Ultra 2, avec une consommation totale de 240 grammes de matériau. Pour garantir des performances et une qualité constantes des pièces, les températures d’impression doivent être optimales pour le matériau. Avec le PEKK-A, la température optimale de la chambre d’impression est de 150°C. Grâce au système de surveillance du processus Aarni de miniFactory, l’ensemble du processus de fabrication est mesuré et le rapport détaillé après impression confirme que la pièce a été fabriquée selon les paramètres corrects.
Nouvelle pièce pour bloc de soupapes fabriquée avec PEKK-A avant usinage :
Après impression, chaque pièce a été placée sur un tour pour couper les filetages. Cela a été possible grâce à la densité élevée de l’impression, ce qui a permis ce post-traitement.
Nouvelle pièce du bloc de soupapes fabriquée en PEKK-A après usinage :
Après le post-traitement, les pièces étaient prêtes à être installées sur le bloc de soupapes. Grâce à ce design optimisé, l’installation de ces pièces a été fluide et facile.
Pièces du bloc de soupapes en PEKK-A installées sur le bloc de soupapes :
Grâce à la technologie de miniFactory, la réparation de ce bloc de soupapes a été possible et économique. Le processus de réparation a également été réalisé en seulement quelques jours, au lieu de plusieurs semaines, ce qui aurait été la réalité si le client avait choisi de commander un bloc de soupapes de remplacement auprès du fournisseur d’origine.
Grâce au polymère haute performance PEKK-A, la pièce de remplacement est désormais capable de résister à un environnement d’utilisation sévère, ce qui améliore la durée de vie du bloc de soupapes dans son ensemble et réduit le risque de temps d’arrêt pour le camion de dépannage.
Statistiques sur les pièces
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