Machinerie Plastiques Électronique

Machinerie
Plastiques
Électronique
Pesage et analyse en laboratoire
Mise au point de composants
automobiles par DSC
La stabilité, l’adéquation et la durée de vie des matériaux élastomères
constituent des éléments vitaux dans le développement, le contrôle qualité et la production de composants automobiles. Parmi les composants
automobiles élastomères les plus courants figurent les joints toriques et
de piston et les balais d’essuie-glace pour pare-brise. Les deux exemples suivants expliquent comment utiliser la technique DSC pour caractériser les élastomères et examiner les réactions de cuisson.
Analyse des matériaux
élastomères avec DSC
Pour veiller à sélectionner les matériaux
les plus adéquats, vous devez étudier un
certain nombre de propriétés importantes, notamment :
n la
courants à partir de mesures DSC simples.
La température la moins élevée à laquelle
un matériau peut être utilisé est définie
par sa transition vitreuse. La température
de transition vitreuse peut donc être considérée comme une valeur caractéristique de
la température d’application la plus faible
du matériau.
L’exemple illustré dans la figure 1 (page
suivante) démontre comment il est possible de déterminer la température utilisable
la plus faible pour divers joints d’étanchéité
Quatre joints d’étanchéité constitués de
matériaux élastomères différents ont été
chauffés de -100 °C à 25 °C, à une vitesse de 10 K/min dans une atmosphère
de nitrogène. Les courbes DSC des échantillons B, C et D présentent des transitions
vitreuses à -38,3 °C, -25,7 °C et -17,1 °C.
Aucune transition vitreuse n’est constatée pour l’échantillon A dans la plage de
températures étudiée. La présence d’un
flexibilité et la résistance mécaniques ;
n la stabilité thermique ;
n le contenu de remplissage ;
n les additifs et les agents ;
n les réactions de vulcanisation et de
cuisson.
2
News
DSC
STARe
Figure 1 : courbes DSC de divers joints d’étanchéité.
(Source : Collected Applications, Elastomers, Volume 2)
Figure 2 : courbes DSC d’une réaction de cuisson EP observée à des
vitesses de chauffe variées et évaluée à l’aide du logiciel Advanced Model
Free Kinetics (AMFK). (Source : affiche sur les thermodurcissables)
Éditeur
Mettler-Toledo AG
Technologies de laboratoire et de pesage
Im Langacher
CH-8606 Greifensee, Suisse
Production
Segment Marketing LAB
Suisse
Articles techniques
Mettler-Toledo AG
- Technologies de laboratoire et de
pesage
- Instruments analytiques
11794416 40.13
Sous réserve de modifications.
© Mettler-Toledo AG 08/08
Imprimé en Suisse.
METTLER TOLEDO
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pic de fusion entre -70 °C et -40 °C indique cependant que la cristallisation
limiterait les applications possibles pour
l’échantillon.
L’exemple décrit dans la figure 2 montre
comment examiner le processus de traitement thermique d’une résine à deux composants à l’aide de l’instrument DSC 1.
Cet examen a été effectué avec le logiciel
Advanced Model Free Kinetics (AMFK). Le
calcul de l’énergie d’activation pour obtenir la réaction en tant que fonction de la
conversion nécessite au moins trois mesures dynamiques, réalisées à des vitesses de
chauffe différentes.
Sur la base de ces informations, le degré de cuisson peut être estimé comme
fonction du temps, par exemple à 42 °C
(voir la courbe rouge sur le diagramme
en bas à droite et le tableau correspondant). Pour vérifier la prévision cinétique,
les échantillons ont d’abord été cuits sur
divers intervalles de temps à 42 °C. Des
mesures ont ensuite été effectuées à l’aide
de l’instrument DSC 1 en vue d’identifier les conversions de réaction atteintes
(signalées en bleu). La différence entre
les courbes rouge et bleue montre que
l’échantillon n’était toujours pas cuit
dans son intégralité (vitrification) au
bout de 36 heures.
La transition vitreuse et la température
de fusion sont des facteurs essentiels
pour les produits d’étanchéité. Le DSC 1
permet de caractériser rapidement les
matériaux élastomères, c’est pourquoi il
est un outil utile dans le domaine de la
recherche et du développement ainsi que
pour le contrôle qualité dans l’industrie
automobile. Concernant les matériaux
qui subissent une réticulation, il est important d’étudier leur réaction de cuisson
afin d’établir des conditions de cuisson
appropriées. Pour cela, il suffit de recourir
au logiciel Advanced Model Free Kinetics
pour réaliser les mesures DSC requises.
} www.mt.com/dsc
Titrage Karl Fischer
La sécurité dans les voitures
garantie par les titreurs de METTLER TOLEDO
L’usine Takata CPI, basée à Singapour, fabrique des composants pyrotechniques pour les ceintures de sécurité et airbags utilisés dans les
véhicules à moteur. Son laboratoire de contrôle qualité emploie, pour la
majeure partie du contrôle relatif à la fabrication de charges explosives,
les instruments de METTLER TOLEDO.
Contrôle du mélange explosif
Takata est un important fournisseur pour
l’industrie automobile, puisqu’il collabore
avec des fabricants d’airbags produisant
la principale charge explosive pour les
unités de déploiement d’airbag. Il s’agit
d’un processus hautement technique, qui
requiert un contrôle qualité précis du mélange explosif, ce mélange devant causer
exactement le même effet quel que soit le
déploiement de l’airbag.
Le laboratoire de contrôle qualité de
Takata recherchait une méthode d’analyse
du contenu en oxyde et chlorure de magnésium des mélanges explosifs au cours du
processus de fabrication. Des titreurs de la
gamme Excellence de METTLER TOLEDO
et un titreur DL32 Karl Fischer représentent
les outils parfaits pour cette tâche.
Simple mais sûr
Mme Myo Myo Aye, ingénieur qualité chez
Takata CPI, a été très impressionnée par les
fonctionnalités du titreur Excellence T50,
notamment par son écran tactile facile à
utiliser et ses attributs de développement de
méthodes clairs. Elle a déclaré : « outre le
fait d’avoir bénéficié de l’assistance et de la
formation de tout premier ordre dispensées
par la filiale METTLER TOLEDO de Singapour, j’ai également pu aisément adapter
les méthodes et exécuter des opérations
manuelles grâce à la fonction One Click
du système de titrage Excellence ».
pides et cohérents concernant la teneur en
eau par le biais de son interface conviviale
et d’un fonctionnement simple », a renchéri Mme Aye.
Hormis les besoins en titrage généraux, la
teneur en eau du mélange du déclencheur
est aussi cruciale et est analysée à l’aide
du titreur DL32 KF de METTLER TOLEDO.
« Le titreur DL32 génère des résultats ra-
} www.mt.com/karl-fischer
} www.mt.com/titration
Le directeur général de Takata CPI, M.
Loh, Lai Soon, a confirmé ses dires. « Nous
étions en quête d’une solution facile, et la
simplicité du titreur T50 combinée à la
possibilité de gérer les utilisateurs, nous
permettant de garantir la sécurité de nos
données, nous a décidés à ajouter le produit METTLER TOLEDO à notre processus
de contrôle qualité. »
Titreur Excellence T50
Coulomètre DL32 Karl Fischer
Le technicien de Takata effectue des
tests avec le titreur Excellence T50.
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Microbalances
Le premier choix
Les micro et ultra-microbalances METTLER TOLEDO
METTLER TOLEDO a récemment présenté une nouvelle génération d’ultramicrobalances améliorées (XP6U et XP2U) et la microbalance XP6. Ces
balances sont conçues pour améliorer l’efficacité, la productivité et la fiabilité pour les applications en laboratoire. Nous avons demandé à Kaspar
Dieffenbacher, coordinateur du projet relatif à ces nouvelles microbalances, de nous donner des détails sur cette innovation et de nous expliquer
les conséquences des modifications apportées pour l’utilisateur final.
Kaspar Dieffenbacher,
chef de projet, R&D
n Kaspar,
en quoi les nouvelles ultra­microbalances se distinguent-elles ?
« Elles pèsent 0,0000001 gramme. Il est
difficile de concevoir un si petit poids !
Repousser les limites du possible est un
défi technique extraordinaire. Ce qui est
drôle, c’est que, lorsque j’ai essayé de me
représenter ce poids, j’ai programmé la
microbalance sur les microgrammes. Une
valeur de 0,1 µg est tellement plus parlante.
Les échantillons dont le poids se mesure en
microgrammes sont vraiment minuscules.
C’est incroyable de pouvoir peser des objets
aussi infimes de façon aussi précise. »
Capteurs infrarouges SmartSens
pour un fonctionnement en
mode mains libres.
n Quelles
sont les difficultés majeures
pour mettre au point une microbalance ?
La mise au point d’une microbalance n’est
pas chose facile ; c’est une tâche délicate
et longue qui nécessite les compétences,
les connaissances et l’expérience d’un
ingénieur. Chaque microbalance suppose
des milliers d’heures consacrées au développement et à l’amélioration, et le temps
passé permet de faire la différence entre
une microbalance mal conçue et une microbalance de bonne, voire d’excellente,
qualité.
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Écran tactile en couleur personnalisable et
interface utilisateur intuitive.
Le titreur fournit une protection par mot de
passe et un contrôle du poids minimal,
réussissant ainsi haut la main les audits.
n Ce
n Des résultats fiables : performances de mesure
optimales en quelques secondes
niveau d’erreur est vraiment bas.
N’est-il pas difficile de manipuler une balance d’une telle précision ?
Kaspar Dieffenbacher, ingénieur
en électronique, est entré chez
METTLER TOLEDO le 1er janvier
1978. Il est responsable de plusieurs projets de développement de
produits, y compris celui portant sur
la nouvelle ultra-microbalance.
n Une économie de coûts : grâce à une meilleure
répétabilité et à un temps de stabilisation moins
long
n Un fonctionnement simple et intuitif : avec
l’écran tactile en couleur et SmartSens
n Qu’est-ce
qu’une microbalance d’excellente qualité ?
Une microbalance parfaite doit enregistrer
de très bonnes performances pour les paramètres de base tels que la répétabilité,
la dérive du poids nominal et la linéarité.
Plus le poids est faible, plus les erreurs relatives sont importantes. La différence entre
un poids nul et un poids en microgrammes
est tellement minime qu’une toute petite
erreur peut avoir des effets très nuisibles.
Par exemple, notre nouvelle microbalance XP6U est dotée d’une résolution de 61
millions de points, avec une répétabilité
inférieure à 0,25 µg pour une charge de
200 mg. Cela signifie que le niveau d’erreur est situé autour de 0,00000125 %.
En principe, ce type de microbalances
peut être utilisé comme toutes les autres
balances. Elles ne sont pas aussi fragiles
qu’on pourrait le croire. Leur revêtement
métallique résistant, une fabrication
soignée et une protection contre les surcharges en font des objets très solides.
Par ailleurs, il est évident que les erreurs
liées à une manipulation incorrecte pourraient être énormes. Une microbalance de
bonne qualité n’est efficace que si l’opérateur la manipule avec précaution. Pour
devenir un bon opérateur, il est nécessaire
de suivre une formation initiale et de se
faire expliquer le fonctionnement de la
microbalance.
n Selon
vous, quels sont les fonctionnalités intéressantes et les avantages des
nouvelles microbalances XP pour nos
clients ?
tout, les utilisateurs ont la possibilité de
diminuer le poids minimal autorisé en
fonction des valeurs qu’ils tolèrent dans
le cadre de l’amélioration de la répétabilité. En d’autres termes, nos clients voient
leurs coûts réduits en particulier en cas
de pesage d’échantillons précieux ou toxiques. De plus, le temps de stabilisation
de la microbalance XP6 n’est désormais
plus que de 8 secondes. Cela permet à la
fois d’accélérer la cadence d’analyse et
d’augmenter la productivité. Enfin, nous
avons intégré un écran tactile en couleur
à la nouvelle microbalance. Grâce à l’interface utilisateur clairement structurée
et aux couleurs personnalisées, associée
aux capteurs infrarouges SmartSens pour
une utilisation en mode mains libres, les
erreurs des utilisateurs sont rares et le pesage est plus sûr.
n Merci, Kaspar, pour ces informations.
Les nouvelles microbalances XP6/XP2U/
XP6U sont une véritable révolution dans
la production de ce type de produit. Avant
METTLER TOLEDO
} www.mt.com/micro
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CarePac
CarePac : un jeu de poids professionnel
pour une balance de précision
Le test de routine de votre balance est le moyen le plus économique
d’obtenir des résultats toujours précis. Les poids CarePacs sont conçus
pour s’adapter aux délais toujours plus courts en vous proposant le test
rapide et facile de votre balance.
Hans Joerg, pourriez-vous expliquer à
nos lecteurs en quoi consiste le test de
routine et préciser son importance pour la
précision des résultats de pesage ?
n
Hans Joerg Burkhard, responsable de la
division Poids chez METTLER TOLEDO
Nous avons demandé à Hans Joerg
Burkhard, responsable de la division
Poids chez METTLER TOLEDO, de nous
en dire plus sur l’importance du test de
routine et de nous expliquer les avantages
des nouveaux poids CarePacs.
Les balances jouent un rôle déterminant
au tout début des tests analytiques qui
sont effectués quotidiennement en laboratoire. La précision et la fiabilité des
résultats du pesage, même avec les plus
petites quantités, ont un impact direct
sur le résultat final du test. Pour s’assurer que les résultats de pesée sont bien
compris dans les tolérances du processus,
la balance doit être régulièrement testée
avec des poids étalonnés en externe. Cette
procédure représente souvent un défi car
les limites en temps et en ressources ne
permettent pas un test en profondeur de la
balance. Dans ce contexte, les poids CarePacs représentent un vrai atout puisqu’ils
vous permettent d’obtenir des résultats de
pesée corrects et de respecter les tolérances du processus en effectuant des tests de
routine réguliers avec des poids certifiés.
Comment se passe un test de routine
typique et à quelle fréquence doit-il être
effectué ?
n
Le test de routine s’effectue à l’aide de
poids étalonnés et certifiés conformément
à ce qui est prévu par les normes nationa-
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les ou internationales. En règle générale,
les tests sont exécutés en descendant la
gamme des poids du plus lourd au plus
léger, c’est-à-dire en commençant par la
charge maximale ou presque et en allant
jusqu’à environ 5 % de la portée. La fréquence des tests dépend de plusieurs facteurs, comme les tolérances du processus,
les risques de processus qui y sont associés
et les pratiques du laboratoire.
Comment les poids CarePacs aidentils les clients à effectuer les tests de routine ?
n
La nouveauté avec les poids CarePacs,
c’est qu’ils ne contiennent que deux
poids de contrôle étalonnés et certifiés,
contrairement à l’approche classique
qui obligeait les clients à acheter un jeu
complet pouvant atteindre une vingtaine
de poids. Les poids de contrôle CarePacs sont recommandés par METTLER
TOLEDO. Leurs valeurs nominales ainsi
que les catégories de poids sont adaptées
aux caractéristiques techniques de chaque modèle de balance spécifique. Le coût
initial des poids CarePacs ne représente
qu’une fraction du prix des jeux de poids
conventionnels. Autre avantage de taille :
leur coût de ré-étalonnage est très faible,
car vous n’avez que deux poids à étalonner. Des pincettes ergonomiques, des
Hans Joerg Burkhard est le responsable de la division Poids au
siège social de METTLER TOLEDO
en Suisse. Durant la phase de
conception et de fabrication des
poids CarePacs, il a travaillé en
étroite coopération avec des clients
Les poids CarePacs se déclinent en trois
tailles différentes, pour les tests de routine
des balances dont la portée ne dépasse
pas 8 kg.
de différents secteurs.
fourches pour poids, des gants de salle
blanche ainsi qu’un chiffon de nettoyage
sont fournis avec chaque CarePac pour
une bonne manipulation des poids. Les
procédures d’exploitation standard (SOP)
recommandées par le fabricant apportent
des instructions claires et garantissent la
cohérence des processus de test de routine
de la balance.
Hans Joerg, merci d’avoir partagé ces
informations avec nous.
n
Si vous avez des questions sur les poids
CarePacs de METTLER TOLEDO, contactez Hans Joerg Burkhard à l’adresse suivante :
Les accessoires professionnels, comme
les pincettes ergonomiques et les fourches
pour poids, les gants de salle blanche et
les chiffons de nettoyage, sont conformes
aux exigences les plus strictes de tous les
secteurs industriels.
} [email protected]
} www.mt.com/carepac
METTLER TOLEDO
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Nouveaux produits et technologies
de METTLER TOLEDO
METTLER TOLEDO propose des solutions qui simplifient le travail des laboratoires dans le monde entier. En associant nos technologies de pointe
à nos compétences en matière d’applications, nous aidons nos clients à
obtenir des résultats précis et à améliorer leur productivité.
Solutions pour le pesage et instruments d’analyse
Le premier choix pour des échantillons fiables
L’utilisation d’échantillons d’un poids aussi faible
que possible assure des économies non négligeables dans le cadre de la manipulation de substances précieuses ou toxiques. Les nouvelles ultramicrobalances XP6U/XP2U et la microbalance XP6
sont conçues pour renforcer l’efficacité et la fiabilité
tout en fournissant une compatibilité réseau.
www.mt.com/micro
Comparateur XP505
Performances exceptionnelles jusqu’à 520 g
Le nouveau comparateur XP505 offre une capacité
de 520 g avec un affichage unique à 0,01 mg sur
toute la plage de mesure. Il permet de peser dans
des récipients de pesage lourds, de déceler des
différences de poids infimes sur des matières lourdes et de calculer le poids de minuscules pièces
électroniques. Avec son écran tactile intuitif et son
mode mains libres, il est l’instrument idéal pour
les applications exigeantes dans les secteurs des
métaux et de l’électronique.
www.mt.com/comparators
Détermination de l’humidité des plastiques
Déterminez la teneur en eau des pastilles de
plastique en quelques minutes avec le dessiccateur solide HR83, dédié à une utilisation en usine.
Aucun produit chimique n’est nécessaire. Cette
solution garantit la conformité aux spécifications
du client, optimise la durée de vie des machines
de moulage par injection et renforce votre système de contrôle qualité.
www.mt.com/HR83
Détermination de la teneur en eau
par One Click®
Simple et sûr
La détermination de la teneur en eau est désormais simplifiée et plus sûre grâce à la nouvelle
gamme de titreurs Karl Fischer qui offrent un
fonctionnement sur écran tactile unique avec des
boutons de raccourci précis. Tous les utilisateurs
peuvent lancer leurs tâches de routine avec la
fonction One Click®. Le gestionnaire de solvants
est contrôlé par le titreur et remplace le solvant et
les réactifs sans exposer l’utilisateur aux produits
chimiques. Les volumètres, les coulomètres ainsi
que les fours d’extraction en phase gaz couvrent
une grande variété d’échantillons.
www.mt.com/Karl-fischer
Pesage de filtres avec les ultra-microbalances
Précision jusqu’à la plus petite particule
Le nouveau kit de pesage des filtres pour l’ultramicrobalance XP de METTLER TOLEDO représente
la meilleure solution pour la mesure gravimétrique des fines particules. Son boîtier robuste
en acier inoxydable élimine les turbulences et le
transfert de chaleur pour une accélération des
temps de stabilisation et une amélioration des
performances de pesage. La cage de pesée automatique et le capteur infrarouge SmartSens du
terminal permettent une intervention toujours propre et exempte d’erreur, sans toucher la balance.
www.mt.com/filter-weighing
Mettler-Toledo SAS
18-20 avenue de la pépinière, 78222 Viroflay, France
Tel: (01) 3097 17 17
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