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RÉSUMÉ
Les câbles conducteurs (courant électrique ou télécommunication) sont isolés par gainage avec des élastomères ou des matières thermoplastiques. La mise en forme de ces matières isolantes est effectuée dans la majorité des cas à l’aide d’une extrudeuse monovis. La matière isolante est poussée dans la tête d’extrusion et déposée autour du fil conducteur. Cet article présente les filières de câblerie qui conditionnent les caractéristiques du dépôt (épaisseur, diamètre, concentricité),ainsi que les autres dispositifs le long de la ligne de fabrication (dévidoirs, bacs de refroidissement, éléments de mesure, bobinoirs) qui permettent de garantir la qualité du câble.
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Stéphan PUISSANT : Intervenant extrusion - GIP-InSIC, Saint-Dié-des-Vosges, France
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Alexandre FEUILLET : Équipements mécaniques - SIFEM, Marquette-lez-Lille, France - Cette édition est la mise à jour de l’article de Stéphan Puissant et Pierre-Yves Bonvin, « Lignes d’extrusion en câblerie. Câbles. Contrôle qualité. Rentabilité » paru en 2006.
INTRODUCTION
Les conducteurs ou fils de transmission de courant électrique ou de télécommunication doivent être isolés électriquement. Pour cela, on utilise des élastomères ou des matières thermoplastiques qui ont les propriétés diélectriques adéquates.
L’extrusion est un procédé de fabrication de pièces de section droite constante. La mise en forme des matières isolantes des câbles est effectuée dans la majorité des cas à l’aide d’une extrudeuse monovis. L’extrudeuse a pour fonction de plastifier la matière isolante afin de la pousser dans la tête d’extrusion (ou de conformation), pour y déposer l’isolant autour du fil conducteur qui la traverse.
Cependant, l’extrudeuse seule ne saurait suffire à garantir la qualité du produit. D’autres éléments intervenant le long de la ligne de fabrication ont un rôle important à jouer. En plus du groupe d’extrusion (extrudeuse et tête), on retrouvera, dans toutes les lignes, des dévidoirs, des bacs de refroidissement, des éléments de mesure de diamètre et des bobinoirs.
Chaque ligne est spécifique au type de production visée, que l’on peut classer dans divers secteurs du marché des câbles, qui correspondent à des gammes de diamètres de câbles. Ceux-ci sont traditionnellement le transport d’énergie, les télécommunications par fil de cuivre et les télécommunications par fibre optique.
Dans cet article, nous présentons tout d’abord les diverses familles de câbles en donnant quelques exemples.
Afin de garantir la qualité des produits, divers composants de mesures sont utilisés dans une ligne d’extrusion. Ceux-ci permettent d’alimenter un processus de contrôle de qualité.
Les facteurs qui influencent la rentabilité économique d’une ligne sont ensuite présentés.
L’utilisation de plus en plus courante de l’intelligence artificielle contribue à l’automatisation de la gestion des données de mesure collectées. Elle garantit un meilleur contrôle qualité et permet de faire de la maintenance prédictive.
La liaison de cette intelligence artificielle avec les automates de commande de ligne permet une interface plus simple avec l’humain. Elle contribue, par exemple, à la maîtrise statistique des procédés.
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- Version archivée 1 de juil. 2006 par Stéphan PUISSANT, Pierre-Yves BONVIN
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3. Calcul économique de rentabilité d’une ligne
La compétitivité économique d’un câble dépend de cinq facteurs : la construction du câble, le type et le coût de la matière, le degré de technologie de la ligne de production, la productivité de la ligne et le coût de la main-d’œuvre . Néanmoins, ce dernier aspect n’étant pas lié à la technique (taux d’automatisation élevé), il ne sera pas traité ici. Nous passons en revue les autres paramètres.
3.1 Construction du câble
Ce facteur est lié au design du câble. Il doit pouvoir suivre les spécifications des standards internationaux au moindre coût. La construction du câble, ses dimensions, les matières utilisées doivent être nécessaires et suffisantes pour répondre aux performances exigées mais ne doivent pas outrepasser ce qui est requis. Le risque dans ce cas est de perdre la compétitivité sur le marché.
HAUT DE PAGE3.2 Type et coût de la matière utilisée
Le type et le coût de la matière utilisée affectent non seulement le prix du fil unitaire mais peuvent se répercuter sur l’ensemble de la chaîne de production.
Par exemple, dans les câbles de télécommunication, l’utilisation d’isolation expansée à 60 % au lieu d’isolation solide permet une réduction de coût du fil isolé de plus de 15 %, pour des performances électriques égales ou supérieures.
L’expansion de l’isolation réduisant sa constante diélectrique, la taille des fils peut, elle aussi, être réduite tout en gardant une capacité coaxiale égale. Les plus gros câbles contiennent 2 400 paires de fils unitaires. Tout gain de taille n’est donc pas négligeable. Le bénéfice de cette réduction de taille de fils unitaires se retrouve lors de toutes les étapes suivantes : assemblage, blindage et gainage du câble final.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BONVIN (P.Y.), SCHLÄFLI (D.) - Hochgeschwindigkeitsextrusion : Aspekte des Extrusionsprozesses und der Regelung. - P. 241-255 de Kabelextrusion 2003, VDI Verlag, Düsseldorf (2003).
-
(2) - BLOHM (W.) - FFT Spectrum Analysis and Structural Return Loss (SRL) prediction using SIKORA’s INLINE2000 series of measuring devices. - EuroWire Journal, p. D15-18 (2000).
-
(3) - GOMIA (A.H.) - FFT Impact of TPM on manufacturing productivity. - EMJ Maintenance Journal, p. 30-35 (2005).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Fabricants de tréfileuses et de fils tréfilés cités
Lukas :
MFL :
Niehoff :
Samp :
Schmidt :
https://www.schmidt-maschinenbau.com
Fabricants d’extrudeuses et/ou de lignes d'extrusion pour câblerie
Cerrini :
Davis-standard :
KOMAX :
Maillefer extrusion :
MFL :
Rosendahl :
https://rosendahlnextrom.com/cable/
Samp :
Troester :
Fabricants d’extrudeuses...
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