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Cette étude a consisté à analyser le comportement d’un joint de type A Seal soumis à des conditions de chargement sévères, représentatives d’une application haute pression. La démarche a reposé sur une modélisation 2D axisymétrique par éléments finis, à partir de la géométrie CAO du joint et de la cavité associée.

Le modèle a été construit de manière cohérente pour comparer plusieurs variantes géométriques dans des conditions de calcul identiques.

Le matériau du joint, FiPur111, a été modélisé à l’aide d’une loi hyperélastique de type Marlow, identifiée à partir d’essais de traction. Une dépendance en température a également été intégrée pour vérifier le comportement du joint sur une plage d’utilisation étendue.

Les parties métalliques de la cavité ont été considérées comme rigides afin de concentrer l’analyse sur le comportement propre de l’élastomère.
Le calcul a été mené avec prise en compte des non-linéarités géométriques et matériau, ainsi que des contacts avec frottement entre le joint, l’arbre et l’alésage.

Plusieurs phases ont été simulées : assemblage du joint, mise en place dans la cavité, application de pression, déplacements axiaux, ouverture de jeu et déformation radiale.

Cette séquence permet d’évaluer à la fois la tenue du joint en service et son comportement pendant l’assemblage.

Les critères de validation retenus portaient sur l’absence d’extrusion excessive dans le jeu, le maintien des déformations sous la limite admissible du matériau, la présence d’une pression de contact supérieure à la pression fluide sur une largeur suffisante, et des efforts d’assemblage compatibles avec l’application.

Les résultats ont montré que la solution A Seal offrait le meilleur équilibre entre performance d’étanchéité, stabilité mécanique et robustesse vis-à-vis des conditions de fonctionnement.

Dans le cadre du remplacement de joints de pale sur une turbine Kaplan, l’intervention s’est déroulée en plusieurs étapes afin de garantir un résultat fiable et durable.
La première phase a consisté en une expertise sur site, avec prise de mesures et constatation de l’état des logements existants. Cette étape est essentielle pour analyser précisément les contraintes d’installation et l’état des portées avant toute fabrication.
Sur cette base, une phase de conception et de dimensionnement des joints a permis d’adapter la solution aux exigences spécifiques de la turbine et aux conditions de fonctionnement.
Une intervention sur site a ensuite été réalisée pour remettre en état les logements. Après nettoyage des surfaces, un métal moléculaire Belzona 1111 a été appliqué afin de restaurer les zones dégradées et d’obtenir des portées adaptées à une étanchéité optimale.
Enfin, les joints ont été vulcanisés puis montés sur l’équipement, complétant ainsi une opération technique menée avec précision, de l’analyse initiale jusqu’à l’installation finale.

Dans le cadre d’une collaboration étroite avec une entreprise pharmaceutique suisse, Mathieu Ancian Consulting développe plusieurs solutions de joints hygiéniques conformes aux recommandations EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group), garantissant une hygiène optimale et une sécurité maximale dans les environnements rigoureux.
Ce projet porte spécifiquement sur un joint racleur pour une canne de nettoyage utilisée pour monter et descendre dans une cuve, afin d’assurer un nettoyage efficace par procédé CIP (Cleaning In Place). Le joint racleur joue un rôle essentiel en garantissant l’étanchéité entre la canne et la paroi de la cuve, empêchant les fuites de liquides tout en permettant un mouvement fluide et sans usure excessive.
La matière sélectionnée pour ce joint est un TPU usiné, choisi pour sa résistance élevée aux produits chimiques agressifs utilisés dans les cycles de nettoyage CIP, ainsi que pour ses performances mécaniques et sa durabilité. Cette approche permet d’améliorer significativement l’ancien design, qui présentait des fuites, tout en assurant la conformité aux exigences strictes de l’industrie pharmaceutique.
Par cette expertise technique et cette rigueur dans la sélection des matériaux, Mathieu Ancian Consulting accompagne ses clients depuis la phase de prototypage jusqu’à la fourniture de pièces série, garantissant ainsi des solutions robustes, fiables et adaptées aux contraintes spécifiques du secteur pharma.

Contexte et problématique
La société DSO2002 utilise des nébuliseurs pour pulvériser un destructeur d’odeur dans les cuisines de restaurants. Suite à l’arrêt de la production de certaines pièces détachées, DSO2002 a fait appel à Ancian Consulting pour repenser et fiabiliser son système de nébulisation.
Principe du nébuliseur à effet Venturi
Le nébuliseur à effet Venturi fonctionne grâce à un flux d’air comprimé qui traverse une buse rétrécie. Ce passage accélère l’air et crée une dépression, permettant d’aspirer le liquide destructeur d’odeur et de le transformer en fines gouttelettes. Ce principe assure une pulvérisation homogène et efficace, idéale pour le traitement de l’air dans les environnements sensibles comme les cuisines professionnelles.

Solution apportée
Pour répondre à la problématique de disponibilité des pièces, le nouveau nébuliseur a été entièrement conçu pour être fabriqué par impression 3D. Ce choix permet une production rapide, flexible et locale, tout en garantissant la compatibilité avec les systèmes existants de DSO2002. Le design a été optimisé pour faciliter l’entretien et assurer une diffusion optimale du produit.

Résultats
    •    Système de nébulisation fiable, reproductible et facilement remplaçable grâce à l’impression 3D.
    •    Amélioration de la performance de pulvérisation et de la durabilité du dispositif.
    •    Réduction des délais et des coûts liés à l’approvisionnement en pièces détachées.

Conclusion
Grâce à cette collaboration, DSO2002 dispose désormais d’un système de nébulisation modernisé, adapté à ses besoins spécifiques et pérenne dans le temps. Ancian Consulting confirme ainsi son expertise dans la conception de solutions innovantes pour l’industrie.