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Des innovations majeures pour la mécanique

Posté le par La rédaction dans Innovations sectorielles

Soudage métal-composite, véhicule à air comprimé, adhésif réversible, micro-générateur vibratoire pour l’alimentation de capteurs... Le « best of » mensuel élaboré par le Cetim (Centre Technique des Industries Mécaniques) liste les innovations susceptibles d’impacter l’industrie mécanique. .

Dans le « Best of Veille » de novembre dernier, les spécialistes du Cetim ont sélectionné les innovations technologiques et les informations stratégiques susceptibles à terme de bouleverser l’industrie mécanique. Pour la première fois, la gestion des données via le cloud computing est à l’affiche. Un rappel pour les entreprises qui auraient pris du retard en matière de services informatisés délivrés via Internet et facturés à l’usage.

–  Intégrer le cloud computing dans la stratégie informatique
Le cloud computing est défini par le cabinet Forrester comme « une capacité informatique standardisée (services, logiciels ou infrastructure) fournie via Internet, en self-service et facturée à l’usage ». Dans cette approche, on distingue trois modèles de services :

  • SaaS (Software-as-a-Service), qui propose des applications que l’utilisateur peut utiliser à distance et souvent facturables au temps passé ;
  • IaaS (Infrastructure-as-a-Service), qui propose l’utilisation de puissance de calcul et/ou système de stockage à distance. Il s’adresse à toutes les entreprises qui souhaitent bénéficier de solutions de stockage sécurisées ou qui pourraient avoir besoin de puissance de calcul pour leurs applications ;
  • PaaS (Platform-as-a-Service), qui propose une plate-forme pour créer et déployer des applications et des services. Il s’adresse plutôt à des éditeurs de solution et prestataires de services qui souhaitent développer des solutions cloud.

– Soudage métal-composite
Lockheed Martin Corporation, société américaine de construction aéronautique, a déposé une demande de brevet concernant un procédé d’assemblage métal-composite. Le matériau composite est pré-percé en vue d’être fixé sur le support métallique. Après positionnement des pièces à assembler, les perçages, de forme conique par exemple, sont destinés à être remplis de métal pulvérisé « à froid » (procédé Cold Spray). La jonction peut ensuite être renforcée en utilisant par exemple le soudage par friction-malaxage. La jonction peut être ponctuelle ou linéaire, et la géométrie des perçages est libre, sous réserve de constituer un point d’ancrage.

– Adhésif réversible
Du côté du secteur automobile, General Motors a mis au point un adhésif puissant, basé sur une adhésion moléculaire de type Velcro, qui peut être désassemblé par une faible force de pelage s’il est chauffé au-dessus de la température de transition des polymères (68°C). Le système adhésif est constitué de deux polymères à mémoire de forme avec des « crochets » et des « boucles » moléculaires sur les surfaces. Le collage s’effectue en quelques minutes sous chauffage et pression, formant des liaisons hydrogène très résistantes. La force d’adhésion est de 700 N/cm2, soit sept fois plus que celles des adhésifs de type gecko. Le collage et décollage peuvent être répétés plusieurs fois (rétention d’adhérence de 70 % après deux cycles).

– Modélisation et simulation de muscles pneumatiques
L’université de Yonsei, en Corée du Sud, a développé un modèle numérique permettant de résoudre le problème de non-linéarité des muscles pneumatiques et de déterminer les performances. Il a en particulier été employé pour des applications d’assistance à la motricité sur prothèse de hanche. Les composants pneumatiques présentent des avantages de flexibilité, de faible poids et de faible demande d’énergie.

– Micro-générateur vibratoire pour l’alimentation de capteurs
Le micro-générateur vibratoire PMG7, développé par Perpetuum Ltd, est le premier capable de transmettre une grande quantité de données de différents types depuis un équipement industriel (température, spectre vibratoire…). L’unité peut être utilisée pour alimenter des capteurs, des microprocesseurs et des émetteurs pour la surveillance de machines, sans batterie ni câblage. Le micro-générateur transforme en énergie électrique l’énergie cinétique liée aux vibrations de la machine. Il fonctionne à partir d’une accélération de 25 milligrammes. Plusieurs versions sont disponibles pour des excitations à 50, 60, 100 ou 120 hertz. Le système peut générer jusqu’à 5 mégawatts, ce qui permet la transmission de 6 kilo-octet de données au maximum toutes les quelques minutes, ou une plus petite quantité de données plusieurs fois par seconde. Pesant 190 grammes, ce micro-générateur peut être fixé au bâti de la machine par vis ou aimant.

– Limiteur de couple à transmission sans fil
Les limiteurs de couple sont couramment employés pour garantir la sécurité des machines tournantes et des opérateurs. Leur rôle consiste à interrompre la transmission de couple entre le moteur et le reste de la chaîne cinématique en cas de surcharge, ce qui permet d’éviter les avaries. Le fournisseur allemand Mayr commercialise un capteur sans fil (EAS-Sensor) directement intégré au limiteur de couple avec son alimentation. En cas de surcharge, le capteur détecte le mouvement de désengagement. La transmission des données se fait par onde radio.

– Véhicules à air comprimé
Le moteur à air comprimé de la société française MDI atteint une autonomie de 200 kilomètres, par la production d’air comprimé par réchauffement de l’air ambiant pendant la marche. Et le moteur peut être rechargé en quatre heures par le compresseur embarqué ou en deux minutes dans une station service. Le véhicule à air comprimé intéresse les transports urbains, aéroports, parcs professionnels. En Suisse, Catecar SA lancera en mars 2011 la fabrication d’un modèle compact, l’Airpod, d’une masse inférieure à 500 kilogrammes. Le partenariat inclut MDI, l’Ecole Polytechnique fédérale de Lausanne (Suisse) pour le développement des stations de recharge et Bobst SA (Suisse) pour le conseil dans la fabrication et des professionnels de la commercialisation d’automobiles. 

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