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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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2. Paramètres de qualité et leurs mesures
Afin de produire le câble ou fil selon les caractéristiques demandées, il est nécessaire d’effectuer diverses mesures lors des différentes étapes de dosage des matières premières, puis des étapes d’isolation ou de gainage. La mesure du diamètre de l’isolation à froid, après les bacs de refroidissement (figure 2) se retrouve sur toutes les lignes (de communication, fibre optique, puissance). Selon les applications, on mesure aussi :
-
la circularité de ce diamètre ;
-
la concentricité du conducteur et de l’isolant ;
-
la continuité de l’isolation (sparktester).
Sur la figure 6, deux têtes de mesure (du conducteur nu avant la tête d’extrusion et du conducteur isolé après le bac de refroidissement) permettent de contrôler le diamètre.
Une troisième tête, située en sortie de bac, permet de mesurer les défauts de concentricité du conducteur et de l’isolant. L’association de ces différentes mesures permet de suivre en continu l’excentricité, le diamètre et l’épaisseur de paroi isolante .
2.1 Systèmes de dosage des matières premières
Au début du processus de production, les matières premières sont le plus souvent sous forme de granulés. Le contrôle des quantités introduites est effectué par des systèmes de dosage. Il en existe deux différents, soit la pesée gravimétrique ou la mesure volumétrique.
Pour le premier système (figure 7), les granulés qui composent la formule sont successivement pesés pour fabriquer des mini batchs qui sont mélangés avant d’être introduits dans la zone d’alimentation de l’extrudeuse....
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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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