Les flexibles hydrauliques sont essentiels aux systèmes hydrauliques et assurent la transmission des fluides et de l'énergie dans un large éventail d'industries, notamment le pétrole et le gaz, l'exploitation minière, la construction, l'agriculture, l'industrie manufacturière, le transport ferroviaire, l'automobile, l'agroalimentaire et l'industrie pharmaceutique. Ils assurent des connexions flexibles entre deux orifices de fluide, permettant aux systèmes hydrauliques de fonctionner efficacement dans des conditions extrêmes, telles que des températures et des pressions élevées, voire sous vide.
Typiquement, tuyaux hydrauliques Ils sont fabriqués à partir de caoutchouc renforcé ou de matériaux thermoplastiques, enveloppés de renforts métalliques ou en fibres flexibles, puis recouverts d'une couche protectrice. Certains tuyaux sont fabriqués à partir de Téflon® et renforcé avec tresses en acier inoxydable pour plus de solidité et de durabilité. Le renfort, soit tressé ou enroulé en spirale, garantit que le tuyau conserve sa flexibilité tout en résistant à des niveaux de contrainte élevés.
En termes simples, un système hydraulique se compose de composants clés : un réservoir, une pompe, un vérin et un flexible. Les flexibles hydrauliques jouent un rôle crucial en transportant le fluide hydraulique sous pression, qui entraîne le système mécanique en transférant l'énergie de la pompe au vérin ou au moteur.
Par exemple, la pompe aspire le fluide du réservoir, le met sous pression et l'envoie au vérin via un flexible multifilaire. Lorsque le piston du vérin se rétracte, le fluide est refoulé par le flexible de retour vers le réservoir, où il est refroidi et préparé pour le cycle suivant.
Choisir le bon flexible hydraulique est aussi important que le choix de tout autre composant du système, comme les raccords. Pour simplifier ce processus, l'acronyme TIMBRÉ—qui signifie Taille, Température, Application, Support/Matériau, Pression, Extrémités et Distribution—est couramment utilisé comme ligne directrice.
Les flexibles hydrauliques sont disponibles dans divers matériaux et constructions pour répondre aux besoins spécifiques des applications. Les fabricants doivent respecter des normes strictes, telles que les spécifications SAE 100R et les nombreuses normes européennes EN. Bien que les exigences exactes varient selon l'application, la plupart des flexibles appartiennent à l'une des trois grandes catégories suivantes :
En comprenant ces options et spécifications, vous pouvez sélectionner le tuyau hydraulique le plus adapté pour garantir des performances fiables et une longévité dans votre système hydraulique.
Une fois vos besoins compris, le reste du processus devient beaucoup plus simple. Cependant, il est essentiel de garder trois points clés à l'esprit :
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Les numéros de pièces des tuyaux hydrauliques reflètent le diamètre intérieur en 16e de pouce.
Par exemple, « -6 » indique un diamètre intérieur de 3/8 pouce, « -8 » un diamètre intérieur de 1/2 pouce, « -10 » correspond à 5/8 pouce et « -16 » à 1 pouce. Prenons l'exemple de « -6 » : la référence de la pièce H28006 Identifie un tuyau de la série H280, de taille -6 (ou diamètre intérieur de 3/8 po). La série H280 est un tuyau hydraulique tressé à deux fils, largement utilisé dans l'industrie hydraulique. -
La plupart des tuyaux hydrauliques ont un facteur de sécurité de 4:1.
Cela signifie qu'un tuyau évalué à 3 000 PSI doit avoir une pression d'éclatement d'au moins 12 000 PSI, garantissant une marge de sécurité élevée pendant le fonctionnement. -
Les tuyaux hydrauliques sont conçus avec plusieurs couches pour plus de résistance et de durabilité.
À l'intérieur du flexible, un conduit en caoutchouc renforcé ou en thermoplastique transporte le fluide hydraulique. Autour de celui-ci, une gaine flexible en métal ou en fibre assure la résistance nécessaire aux hautes pressions. Le revêtement extérieur protège la couche de renfort de la corrosion, de l'abrasion et d'autres facteurs environnementaux.
Trois couches d'une structure de tuyau
Bien qu'il existe de nombreux types et utilisations de tuyaux en caoutchouc, tous ont une fonction fondamentale : transporter des liquides ou des gaz. La plupart des tuyaux en caoutchouc sont constitués de trois couches.
La première couche est le « tube » le plus interne, qui se forme lorsque le caoutchouc est forcé à travers un profil jusqu'à une taille spécifique, et il sert à deux fins : contenir le liquide transporté et résister à la dégradation par le liquide.
La deuxième couche est une couche de renfort, appelé renforcement. Si la pression du fluide contenu augmente brusquement, le tuyau peut nécessiter un renforcement de carcasse en tissu ou en fil métallique. Cela garantit la protection du tuyau contre la pression interne et les forces externes. Le renforcement de carcasse en fil métallique est appliqué par tressage, tricotage, enroulement ou tissage.
La troisième couche, la plus externe, est la « couverture »La gaine offre une protection supplémentaire au tuyau contre les agressions extérieures et les dégradations environnementales, telles que l'ozone. Elle peut être codée par couleur pour faciliter son identification ou améliorer son esthétique. Bien que des couches de renfort et de gaine soient couramment utilisées, des tuyaux « homogènes » sans couches supplémentaires sont également disponibles.
Le tube protège l'armature des forces internes, tandis que la fonction principale de l'enveloppe est de la protéger des forces externes. Les revêtements et les enveloppes sont fabriqués à partir de différents types de caoutchouc, notamment le caoutchouc naturel, le caoutchouc styrène-butadiène (SBR), le caoutchouc nitrile, le caoutchouc butyle et l'EPDM. Les matériaux de renforcement courants sont la rayonne de coton, le polyester, le nylon, la fibre aramide et le fil d'acier.
3 options de tuyaux
Comme mentionné ci-dessus, il existe trois principaux choix de matériaux et de construction de tuyaux du côté pression du système hydraulique et un du côté retour dans la plupart des applications.
1. Nitrile
Les tuyaux hydrauliques en nitrile sont les plus courants, car ils sont compatibles avec la plupart des fluides hydrauliques. Ils sont soit constitués d'une tresse textile pour les applications basse pression inférieures à 1 000 psi, soit d'une tresse en fil d'acier haute résistance à la traction pour les pressions supérieures ou égales à 7 000 psi. Le renfort en fil d'acier est le plus courant, et le nombre de tresses peut varier de une à six.
Tresse monofilaire – Moins courante que les flexibles bifilaires. Utilisée dans les systèmes hydrauliques basse pression.
Tresse à 2 fils – Largement utilisée en raison de son prix abordable et de sa large gamme d’applications à moyenne pression.
Tresse à 4 fils – Couramment utilisée dans les équipements lourds, elle peut supporter des pressions élevées de 4 000 à 6 000 PSI et convient à la gestion d'impulsions de pression fréquentes.
Tresse à 6 fils - Généralement utilisée pour les tuyaux de grand diamètre qui nécessitent des pressions ultra-élevées jusqu'à 7 000 PSI.
Certains fabricants proposent des tuyaux avec des gaines extra-résistantes pour les applications nécessitant une protection contre les chocs violents et l'abrasion. Ces gaines sont généralement en polyéthylène à très haut poids moléculaire (UHMW), un plastique très résistant à l'abrasion et à l'usure. Le polyéthylène est un plastique populaire pour de nombreuses applications industrielles exigeant une bonne résistance chimique, une grande durabilité et un faible coefficient de frottement.
2. Thermoplastiques
Le polyuréthane thermoplastique (TPU) est un type de polyuréthane thermoplastique utilisé pour la fabrication de flexibles hydrauliques. Il est généralement constitué d'un tube en nylon, d'un renfort en fibres synthétiques et d'une gaine en polyuréthane. En raison de sa faible conductivité électrique, il est souvent utilisé dans les applications hydrauliques courantes, telles que les équipements de manutention de matériaux et les systèmes à proximité des installations électriques, comme les élévateurs à godets pour l'entretien des câbles électriques. Il est fréquemment utilisé dans les applications où le renfort en fil d'acier n'est pas approprié et peut supporter des pressions similaires à celles des flexibles en fil d'acier tressé à 1 et 2 brins. Le revêtement en polyuréthane est résistant à l'abrasion et est souvent utilisé à proximité des rouleaux de chaîne des chariots élévateurs.
Les tuyaux hydrauliques thermoplastiques allient la durabilité et la résistance du plastique à la souplesse du caoutchouc. Extrêmement polyvalents, ils peuvent supporter des températures allant jusqu'à 135 °C. Ils sont souvent utilisés dans les systèmes hydrauliques haute pression, la manipulation de gaz chimiques et autres applications nécessitant une alimentation en gaz sous pression.
3. Téflon/PTFE
Le PTFE est une formulation générique du Téflon de DuPont. Le tuyau hydraulique en PTFE est composé d'un tube en Téflon et d'une tresse en acier inoxydable. Il ne nécessite pas de couche extérieure, car la tresse en acier inoxydable est généralement insensible à la corrosion. Le tuyau en Téflon est utilisé pour sa compatibilité chimique, sa résistance à la corrosion et ses applications à haute température, jusqu'à 232 °C.
Lors de la spécification d'un tuyau en Téflon, la taille et le rayon de courbure doivent être pris en compte. Les tailles sont généralement inférieures de 1/16 de pouce à la référence indiquée. Par exemple, un -6 correspond à 3/8 de pouce pour les autres matériaux de tuyau, mais un -6 correspond à 5/16 de pouce pour le Téflon.
De plus, le rayon de courbure n'est pas aussi faible que celui des autres matériaux de tuyaux. Le tuyau en Téflon est un plastique dur ; si vous le pliez au point de le tordre, il se formera une section fragile et le tuyau se brisera.
Tuyau de retour hydraulique
Le tuyau de retour sert à gérer l'aspiration et à renvoyer le fluide hydraulique vers le système. Il s'agit généralement d'un tuyau en caoutchouc tressé textile qui crée une pression positive à travers le fil spiralé pour créer l'aspiration.
Fabrication de tuyaux en caoutchouc
En termes de fabrication, les tuyaux en caoutchouc sont produits de diverses manières, notamment par extrusion, enroulement en spirale, calandrage, stratification manuelle et moulage. En général, les tuyaux de petit diamètre sont principalement produits par extrusion, tandis que les tuyaux de grand diamètre sont souvent produits par enroulement en spirale.
Industrie des tuyaux en caoutchouc
Maintenant que nous comprenons la structure des tuyaux en caoutchouc, explorons le segment des tuyaux en caoutchouc de l'industrie des produits en caoutchouc industriels, qui comprend les véhicules, les fluides, l'eau, l'air et d'autres types industriels.
Les flexibles automobiles constituent et resteront le segment de marché le plus important, représentant plus d'un tiers de la demande totale. L'augmentation de la production et du parc de véhicules stimule la demande sur les marchés des constructeurs et des pièces de rechange. Les flexibles sur mesure haut de gamme, conçus pour des applications sous le capot en environnements difficiles, soutiennent également la demande.
Marché des tuyaux en caoutchouc
Les tuyaux en caoutchouc sont utilisés dans une large gamme de biens durables, notamment les machines industrielles, les véhicules automobiles, les équipements aérospatiaux et autres équipements de transport. Près des deux tiers de la demande totale de tuyaux en caoutchouc proviennent des équipements industriels, notamment des équipements tout-terrain tels que les engins de chantier et les engins agricoles. Presque toutes les catégories de tuyaux sont utilisées dans les équipements industriels, les tuyaux hydrauliques, industriels et automobiles étant particulièrement répandus. L'industrie automobile est également un important consommateur de tuyaux en caoutchouc pour les moteurs, les transmissions, la direction, la climatisation et les systèmes de freinage.
Applications des tuyaux en caoutchouc
Maintenant que nous connaissons les tuyaux en caoutchouc, leur fabrication, leur industrie, leur marché et leur demande, intéressons-nous à leurs applications. Flexibles et capables d'absorber les vibrations, les tuyaux en caoutchouc conviennent aux applications soumises à des mouvements et des vibrations. Les applications hydrauliques haute pression utilisent souvent des tuyaux pour contenir des mélanges eau-huile et eau-glycol, ainsi que des huiles minérales à faible viscosité.
Fabrication de tuyaux hydrauliques étape par étape
Étape 1 : Rassembler les outils et le matériel
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Tuyau hydraulique
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Raccord de tuyau hydraulique
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Lubrifiant pour tuyaux
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Étriers
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Stylo à peinture
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Lunettes de sécurité
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Machine à sertir
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Matrice de sertissage et collier
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Buse, projectiles et capuchons d'étanchéité ultra propres
Étape 2 : Portez un équipement de sécurité
Portez toujours des lunettes de sécurité lors de la coupe et du sertissage afin de respecter les protocoles de sécurité de l'entreprise.
Étape 3 : Mesurer et couper le tuyau
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Mesurez la longueur de tuyau requise et coupez-la à l'aide d'une scie à tuyau. Tenez compte du facteur de coupure pour les longueurs critiques.
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Assurez-vous d'avoir un bord propre après la coupe ; utilisez une lime si nécessaire.
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Nettoyez les extrémités du tuyau pour minimiser la contamination. Tirez des projectiles Ultra Clean à travers le tuyau par les deux extrémités pour éliminer les débris et assurer la propreté.
Étape 4 : Sélectionner la série de raccords
Choisissez la série de raccords appropriée en fonction de :
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Pression de travail
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Style et type
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Orientation
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Méthodes de fixation
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Matériau résistant à la corrosion
Important: Ne mélangez pas les marques de tuyaux et de raccords.
Étape 5 : Marquez la profondeur d’insertion et fixez les raccords
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Utilisez un bloc de profondeur pour marquer la profondeur d’insertion sur le tuyau avec un stylo à peinture.
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Lubrifiez le tuyau avec du P-80 si nécessaire, en évitant la lubrification pour les tuyaux en spirale.
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Poussez le tuyau dans le raccord jusqu'à ce que la marque s'aligne avec le bord de la coque du raccord.
Étape 6 : Vérifier les paramètres de la pince à sertir
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Confirmer les capacités de la machine à sertir.
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Ajustez les paramètres ou remplacez la matrice selon les besoins pour qu'elle corresponde aux spécifications du tuyau.
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Utiliser Parker Crimpsource ou des références similaires pour les spécifications techniques.
Étape 7 : Sélectionnez la matrice de sertissage
Choisissez le jeu de matrices adapté en fonction de l'autocollant de la sertisseuse et du type de tuyau. Lubrifiez le bol de la matrice avec de la graisse au lithium si nécessaire.
Étape 8 : Positionnez le tuyau dans la pince à sertir
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Insérez le tuyau dans la machine à sertir (chargement par le bas) jusqu'à ce que le raccord soit visible au-dessus de la matrice.
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Assurez-vous que le haut du raccord est correctement aligné, le raccord reposant sur la marche de la matrice.
Étape 9 : Installer la bague de matrice
Placez la bague de matrice sur le bol de l'adaptateur comme indiqué sur l'autocollant de la pince à sertir.
Étape 10 : Sertir le tuyau
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Allumez la machine et laissez la culasse descendre.
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Laissez le collier comprimer complètement la matrice. Évitez de toucher la machine jusqu'à la fin du processus.
Étape 11 : Vérifier le diamètre de sertissage
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Vérifiez le mouvement du tuyau en inspectant la marque de peinture. Si elle est mal alignée, le sertissage est invalide.
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Mesurez le diamètre de sertissage du raccord et comparez-le à la référence de l'autocollant. Assurez-vous que le sertissage est conforme aux spécifications.
Étape 12 : Boucher l'assemblage du tuyau
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Nettoyez les extrémités du tuyau et bouchez les deux extrémités avec des bouchons en plastique ou thermorétractables.
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Utilisez les bouchons thermorétractables UltraClean pour une étanchéité sans contamination. Ils sont disponibles en différentes tailles et quantités pour répondre à vos besoins.
Comme vous pouvez le constater, le monde des tuyaux en caoutchouc est fascinant. Et ce n'est que la partie émergée de l'iceberg. Qu'il s'agisse de fabrication rapide de pièces moulées par injection plastique ou de pièces en caoutchouc à délais de production courts, des marques renommées nous choisissent non seulement pour acheter nos pièces, mais aussi pour collaborer avec nous.