En tant que fournisseur de patins à bras de chargement par le bas, on me pose souvent des questions sur les matériaux utilisés dans leur construction. Le choix des matériaux est un facteur critique qui détermine la durabilité, les performances et la sécurité de ces patins. Dans ce blog, j'examinerai les différents matériaux couramment utilisés dans la fabrication d'un patin à bras de chargement par le bas, en soulignant leurs propriétés et pourquoi ils sont sélectionnés pour cette application spécifique.
Alliages d'acier
Les alliages d’acier sont la pierre angulaire de la construction des patins du bras de chargement par le bas. Parmi eux, l'acier au carbone est largement utilisé en raison de sa haute résistance et de sa rentabilité. Un type courant est l’acier au carbone ASTM A36, qui présente un bon équilibre entre résistance et ductilité. Il peut résister à des contraintes mécaniques importantes sans se déformer facilement. La limite d'élasticité de l'ASTM A36 est généralement d'environ 250 MPa (36 000 psi), ce qui la rend adaptée aux composants structurels du patin qui doivent supporter le poids des bras de chargement et de tout équipement attaché.
L’acier inoxydable est un autre alliage d’acier crucial. Les aciers inoxydables de qualité 304 et 316 sont des choix populaires. L'acier inoxydable de qualité 304 contient environ 18 % de chrome et 8 % de nickel, offrant une excellente résistance à la corrosion dans un large éventail d'environnements. Il est souvent utilisé pour les pièces susceptibles d'entrer en contact avec des substances légèrement corrosives ou lorsque l'esthétique est importante. Le grade 316, en revanche, contient du molybdène supplémentaire (environ 2 à 3 %), ce qui améliore sa résistance aux piqûres et à la corrosion caverneuse dans des environnements chimiques plus agressifs. Par exemple, dans les installations manipulant des produits chimiques ou des carburants chargés d'eau salée, l'acier inoxydable de qualité 316 est préféré pour les composants tels que la tuyauterie et les connexions des bras de chargement afin de garantir l'intégrité à long terme.
Alliages d'aluminium
Les alliages d'aluminium sont également utilisés dans les patins des bras de chargement par le bas, en particulier pour les composants pour lesquels la réduction du poids est une priorité. L'aluminium 6061 est un alliage couramment utilisé. Il a un bon rapport résistance/poids, avec une limite d'élasticité d'environ 241 MPa (35 000 psi). Cet alliage offre une excellente résistance à la corrosion, notamment lorsqu'il est anodisé, ce qui crée une couche d'oxyde protectrice en surface. Les composants en aluminium sont souvent utilisés dans les domaines où la réduction du poids total du patin est bénéfique, comme dans les unités de chargement mobiles ou dans les applications où la facilité de transport et de manutention est importante. Le poids réduit réduit également les contraintes exercées sur les structures de support, prolongeant potentiellement leur durée de vie.
Polymères
Les polymères jouent un rôle important dans la construction des patins des bras de chargement par le bas. L'un des polymères les plus couramment utilisés est le polypropylène. Le polypropylène est un polymère thermoplastique connu pour sa résistance chimique, sa faible densité et sa facilité de transformation. Il est souvent utilisé pour réaliser des joints et des joints dans le skid. Ces joints doivent empêcher les fuites du produit chargé, et la capacité du polypropylène à résister à un large éventail de produits chimiques, notamment certains solvants et acides, en fait un choix idéal.
Un autre polymère est le polytétrafluoroéthylène (PTFE), communément appelé Téflon. Le PTFE présente un frottement extrêmement faible, une excellente résistance chimique et un point de fusion élevé. Il est utilisé dans des composants tels que les vannes et les raccords du bras de chargement. La propriété de faible friction du PTFE permet un fonctionnement fluide des vannes, réduisant ainsi l'usure des pièces mobiles. De plus, sa résistance chimique garantit qu'il peut résister aux produits chimiques agressifs et aux carburants qui traversent le patin sans se dégrader.
Élastomères
Les élastomères sont principalement utilisés pour les applications d'étanchéité dans les patins des bras de chargement inférieurs. Le caoutchouc nitrile (NBR) est un choix populaire. Il présente une bonne résistance à l’huile, au carburant et à un large éventail de produits chimiques. Les joints NBR sont utilisés dans les zones où le skid est en contact avec des produits à base de pétrole, comme les connexions entre les bras de chargement et les réservoirs de stockage. Sa capacité à maintenir son élasticité sur une large plage de températures (généralement de -40°C à 108°C) garantit des performances d'étanchéité fiables dans diverses conditions de fonctionnement.
Le monomère d'éthylène propylène diène (EPDM) est un autre élastomère utilisé. L'EPDM présente une excellente résistance aux intempéries, à l'ozone et aux rayons UV. Il est souvent utilisé pour les applications extérieures du skid, comme dans les joints autour des trappes d'inspection ou dans les zones où le skid est exposé aux éléments. L'EPDM peut également résister à une plage de températures relativement large, ce qui le rend adapté à une utilisation dans différents climats.
Matériaux composites
Les matériaux composites sont de plus en plus utilisés dans les patins à bras de chargement par le bas. Le plastique renforcé de fibre de verre (FRP) est l'un de ces composites. Le FRP offre une résistance élevée, une résistance à la corrosion et un faible poids. Il est souvent utilisé dans la construction d’enceintes et de couvertures pour le skid. La haute résistance du FRP lui permet de protéger les composants internes des dommages physiques, tandis que sa résistance à la corrosion garantit qu'il peut résister à l'exposition à des conditions environnementales difficiles sans se détériorer.
Les composites en fibre de carbone apparaissent également comme une option pour les applications hautes performances. La fibre de carbone a un rapport résistance/poids extrêmement élevé, ce qui la rend idéale pour les composants où une résistance élevée et un faible poids sont tous deux requis. Cependant, le coût élevé des composites en fibre de carbone limite actuellement leur utilisation généralisée, et ils sont principalement utilisés dans les patins à bras de chargement par le bas spécialisés ou haut de gamme.
Métaux non ferreux
Le cuivre et le laiton sont des métaux non ferreux qui sont utilisés dans certaines applications spécifiques dans le patin du bras de chargement inférieur. Le cuivre possède une excellente conductivité électrique et thermique, ainsi qu’une bonne résistance à la corrosion. Il est parfois utilisé dans les composants électriques ou dans les applications de transfert de chaleur au sein du skid. Le laiton, alliage de cuivre et de zinc, est également utilisé pour sa résistance à la corrosion et son usinabilité. Les raccords en laiton sont couramment utilisés dans les parties de plomberie et de connexion du skid, car ils peuvent être facilement façonnés et fournissent une connexion fiable.
Conclusion
En conclusion, un patin à bras de chargement par le bas est un équipement complexe qui nécessite l'utilisation d'une variété de matériaux pour garantir ses performances, sa durabilité et sa sécurité optimales. Les alliages d'acier assurent la résistance structurelle, tandis que les polymères, les élastomères et les matériaux composites offrent une résistance chimique, des capacités d'étanchéité et des avantages en matière de réduction de poids. Chaque matériau est soigneusement sélectionné en fonction de ses propriétés spécifiques et des exigences de l'application.
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Références
- Normes internationales ASTM pour les alliages d'acier
- Fiches techniques du fabricant pour les alliages d'aluminium
- Manuels sur les matériaux polymères et élastomères
- Ressources techniques en matériaux composites