Les services de conception sur mesure de broches miniatures SKF peuvent s’avérer bénéfiques dans une multitude d’applications nouvelles ou existantes. L’équipe SKF Focused Products, qui fait partie du groupe développement produit de la Division Industrie SKF, intervient dès le début du processus de conception avec, pour objectif, d’aboutir à une solution personnalisée optimisée pour chaque client.

Les ingénieurs SKFsont régulièrement amenés à utiliser toutes leurs compétences techniques dans des applications de petites dimensions. Une broche miniature sur mesure, constituée d’un roulement, d’un arbre, d’un palier, d’un système de lubrification et d’un dispositif d’étanchéité parfaitement intégrés, permet souvent de répondre aux besoins spécifiques de ces applications. Les utilisations potentielles des broches miniatures sont variées : équipements médicaux, outils à main, équipements de loisirs, instruments de précision, applications navales, industrie agroalimentaire, équipements sportifs et industriels.

SKF propose un service de conception sur mesure qui intègre la broche miniature elle-même. Mis à part cet élément central, les ingénieurs partent d’une feuille blanche et sont ouverts à toutes les exigences. Il n’existe pas de solution standard unique. Son objectif est de fournir aux clients une proposition de concept et un devis dans un délai de trois à six semaines à compter de la validation du cahier des charges. Une fois le concept approuvé, des prototypes sont produits sous six à huit semaines et la fabrication en série peut démarrer huit à dix semaines après réception de la commande et mise au point des outillages.

 

Pour les concepteurs SKF,le défi à relever ne réside pas tant dans la diversité des applications elles-mêmes que dans la difficulté à concilier les critères de conception souvent contradictoires établis par les clients. Les fabricants d’équipements souhaitent des performances accrues, une meilleure protection contre les impuretés, une grande résistance à la corrosion, des vitesses élevées, un faible frottement, des accélérations importantes, toutes ces exigences pouvant être combinées et renforcées. L’accent est mis sur l’intégration de l’ensemble des différents éléments afin de composer un module complet performant. C’est la raison pour laquelle le dialogue et les contacts avec le client revêtent un aspect important et fondamental du service et du processus de conception. L’équipe est alors en mesure d’identifier les problèmes essentiels à résoudre, d’exposer l’étendue des possibilités de conception offertes et d’apporter au client des informations complémentaires sur les domaines de compétence de SKF.

Ce service de conception sur mesure est axé sur la broche miniature elle-même. Cette dernière doit respecter un certain nombre de critères et caractéristiques, en particulier ne nécessiter aucune maintenance et permettre des vitesses élevées et faibles ainsi qu’un contrôle du frottement. Dans d’autres cas, elle doit être étanche à l’eau, présenter des propriétés anti-magnétiques et répondre à des besoins d’ordre environnemental ayant trait à la consommation d’énergie ou au niveau de bruit émis par exemple. La broche miniature est destinée à des applications impliquant des arbres de 1 mm à 10 mm de diamètre. Le choix des matériaux, du système de lubrification et du dispositif d’étanchéité s’effectue en fonction des exigences du client.

L’efficacité de cette démarche de conception SKF a déjà été démontrée à travers des applications concrètes. Désireuse de concevoir un nouveau modèle d’anémomètre (instrument de mesure de la vitesse du vent), l’entreprise Raymarine, qui se bild ure parmi les principaux fabricants mondiaux de systèmes électroniques maritimes pour le marché des loisirs, a ainsi fait appel à SKF.

 

L’énoncé du projet de conceptionstipulait une diminution drastique (50 %) des effets de la mesure de la vitesse du vent, une meilleure protection des roulements contre les effets de l’eau salée et une augmentation de la durée de service. SKF devait répondre à ces besoins par une solution prête à monter, autonome, sans maintenance et présentant un faible frottement. Une équipe de développement a été constituée avec des membres issus des différents domaines de compétences de l’entreprise et s’est immédiatement mise au travail.

Une unité complète a été conçue puis soumise à un programme d’essais comportant 16 étapes. Les conditions simulées étaient bien plus sévères que tout ce que l’anémomètre était susceptible de subir en mer. Le programme comprenait des essais de résilience ainsi qu’un essai de corrosion prolongé dans un brouillard salé et sous chauffage par infrarouge. La conception de l’anémomètre devait reposer sur deux broches : l’une pour la vitesse du vent et la seconde pour sa direction.

Raymarine avait émis comme hypothèse de départ qu’un roulement hybride (céramique) devait être utilisé pour la broche. Après une analyse et un travail de développement approfondis, SKF est cependant parvenu à proposer un ensemble-roulement complet offrant une grande résistance à la corrosion, un dispositif d’étanchéité unique et une solution brevetée de boîtier encliquetable.

En plus de satisfaire à tous les critères de performance fixés, la nouvelle solution de SKF avait pour avantage de réduire les coûts administratifs et de logistique et d’assurer une durée de service accrue. Ce projet a été couronné de succès grâce à la capacité de SKF à mobiliser ses compétences dans un grand nombre de disciplines.

 

L’eau est l’unique pointcommun qui unit le précédent projet avec une autre application mise au point pour ABU/Garcia, l’un des principaux fabricants au monde d’équipements de pêche. Cette société a eu recours aux services de conception de broche miniatures offerts par SKF pour le développement de moulinets de haute qualité pour lancer léger. Dans ce type d’équipement de haute technologie, les roulements sont soumis à des accélérations extrêmement importantes (de 0 à 30 000 tr/min en 0,25 seconde) et à des conditions environnementales difficiles. ABU/Garcia cherchait à mettre au point des moulinets permettant des vitesses de rotation supérieures et répondant à des exigences très strictes. Les moulinets devaient offrir une résistance maximale à la corrosion et à la contamination et ne pas dépasser un niveau de bruit spécifique.

 

Les connaissances de SKFont contribué à diminuer le couple de frottement de 50 % à travers l’utilisation d’une broche miniature sur mesure prête à monter. Le fruit de ces travaux est un moulinet pour lancer léger de portée accrue, sans maintenance, facile à monter et d’une durée de vie allongée.

Dans le cas d’une autre application, des rollers cette fois-ci, l’énoncé du projet de conception portait sur une broche à faible frottement, dotée d’un dispositif d’étanchéité efficace et d’un système de lubrification intelligent. De telles exigences impliquent une minimisation des risques d’erreur de manipulation. Le modèle final se présente ainsi sous la forme d’une seule unité qui remplace les quatre pièces habituelles. Une telle conception vise à offrir aux adeptes du roller des vitesses accrues, une meilleure endurance, une durée de vie du produit plus longue, un fonctionnement pratiquement sans maintenance et un montage rapide et sûr (plus d’erreurs possibles).

 

Niveau suivant d’intégration :la mécatronique. SKF offre la possibilité d’intégrer des composants électroniques à l’intérieur des broches miniatures. Des signaux électroniques peuvent être transmis sans nécessiter d’autres composants externes, ce qui réduit l’exposition potentielle aux menaces de type environnemental. Tous les composants peuvent être intégrés à l’intérieur de la broche, conçue de manière à garantir étanchéité, alimentation et protection.

SKF est convaincu que ses services de conception de broche miniatures sur mesure peuvent s’avérer bénéfiques pour une multitude d’applications nouvelles et existantes.