THK devient le premier fabricant de systèmes linéaires certifié par le TÜV SÜD

Méthode d'essai empirique pour les guides linéaires certifiés conformes aux normes internationales

THK est le premier fabricant mondial de systèmes de mouvement linéaire à recevoir la certification TÜV SÜD pour sa méthode d'essai empirique utilisée pour déterminer la capacité de charge dynamique. Cette certification par un organisme de contrôle indépendant confirme la haute fiabilité, la traçabilité et la qualité des procédures de test de THK.

THK-Linearführungen für unterschiedliche Applikationen

Image 1 : Guidages linéaires THK pour une large gamme d'applications

Les guidages linéaires sont des composants essentiels dans les machines-outils, les équipements de fabrication de semi-conducteurs, les dispositifs médicaux, et dans les industries automobile et ferroviaire. Leur durée de vie est déterminante pour la précision, la stabilité et la rentabilité de chaque application. La capacité de charge dynamique admissible, définie comme la charge constante à laquelle une durée de vie spécifique est atteinte, constitue un paramètre de performance clé.

Dans le but d'accroître la fiabilité et d'assurer la qualité des guidages linéaires, THK est devenu le premier fabricant de systèmes linéaires certifié par le TÜV SÜD. Dans cet article, nous examinons de plus près la méthode d'essai empirique utilisée pour déterminer la capacité de charge dynamique, pour laquelle cette certification a été attribuée.

Indispensable dans la fabrication industrielle : le Guidage Linéaire

Utilisant sa propre technologie, THK a réussi à réaliser le mouvement de roulement auparavant difficile dans les composants de guidage linéaire des machines et elle est devenue, en 1972, la première entreprise au monde à commercialiser le guidage linéaire. L'introduction de ce mouvement de roulement dans les composants de guidage linéaire a permis d'améliorer considérablement les performances de la machine en termes de précision, de vitesse et de rentabilité énergétique.

Linearführung

Image 2 : Guidage Linéaire avec la technologie Cage à Billes

Lors du choix d'un guidage linéaire, la capacité de charge dynamique C est un critère important. Elle représente la charge constante d'amplitude et de direction invariables sous laquelle — lorsqu'un groupe de guidages linéaires identiques fonctionne dans les mêmes conditions — une durée de vie L = 50 km pour un guidage à billes, et L = 100 km pour un guidage à rouleaux, est atteinte.

La capacité de charge dynamique est calculée en fonction de différents paramètres du guidage linéaire et varie selon le modèle et la taille. Lors du choix et de la conception d'un guidage linéaire, la capacité de charge dynamique indiquée dans le catalogue sert de base au calcul de sa durée de vie.

Relation entre la capacité de charge dynamique et la durée de vie

Lorsqu'un guidage linéaire effectue des mouvements linéaires répétés, les pistes de roulement et les éléments roulants sont soumis à des charges cycliques, ce qui provoque la formation de fissures de fatigue dans le matériau. Une fois ces fissures parvenues en surface, elles entraînent un écaillage, c'est-à-dire le détachement de petits fragments de métal. La durée de vie d'un guidage linéaire est définie comme la distance totale parcourue avant l'apparition de cet écaillage. La distance que 90 % des guidages linéaires peuvent parcourir sans s'écailler est appelée la durée de vie L10. Elle peut être calculée à l'aide de la formule théorique simplifiée : L10 = (C/P)³ × 50 (km) Cela signifie, qu’avec une charge P constante, la durée de vie augmente avec une capacité de charge dynamique C plus élevée, réduisant la fréquence de remplacement des guidages linéaires, et donc diminuant les coûts. Cependant, le choix d'un modèle surdimensionné peut présenter des inconvénients, tels que des contraintes d'espace ou un poids accru de la machine. Il est donc important de choisir un guidage linéaire compact avec la capacité de charge dynamique la plus élevée possible.

Beispiel für Flaking auf der Laufbahnoberfläche

Image 3 : Exemple d'écaillage sur la surface de la piste de roulement

Abb. 4 Beispiel für Flaking an den Wälzkörpern

Image 4 : Exemple d'écaillage sur l’élément roulant

Vérification de la fiabilité par des tests empiriques

La relation entre la capacité de charge dynamique et la durée de vie d'un système à mouvement linéaire a déjà été décrite ci-dessus. Ce n'est qu'après vérification, par des essais empiriques, de la capacité de charge dynamique calculée pour chaque série que le produit peut être considéré comme fiable et livré aux clients. Ce qui suit donne un bref aperçu des tests de vérification effectivement effectués par THK :

Le guidage linéaire est monté sur un appareil d'essai conformément aux procédures spécifiées.
Une charge d'essai définie est appliquée au guidage linéaire.
Le guidage linéaire fonctionne dans les conditions spécifiées.
Un écaillage se produit sur la piste de roulement ou sur les éléments roulants.
Plusieurs guidages linéaires sont testés, et en se basant sur la distribution de probabilité de Weibull*, la durée de vie L10 est calculée, c’est-à-dire la distance parcourue à partir de laquelle 10 % des échantillons testés présentent un écaillage.

La distribution de Weibull est une distribution statistique utilisée pour évaluer la durée de vie ou la résistance des produits et des matériaux. Lorsque le résultat final montre que : « La durée de vie L10 des tests empiriques > la durée de vie L10 des calculs théoriques », le guidage linéaire répond à la charge dynamique nominale spécifiée dans le catalogue. Cependant, les résultats des tests ne sont fiables que si les méthodes, les équipements et les conditions de test sont eux-mêmes fiables. Par conséquent, chez THK, l'ensemble du processus de test est soumis à un contrôle strict. En garantissant des tests systématiquement reproductibles, THK assure que les valeurs de capacitée charge dynamique déterminées sont fiables et traçables.

Prüfstände bei THK für die empirischen Tests

Image 5 : Bancs d'essai chez THK pour tests empiriques

À propos du TÜV SÜD

THK réalise ses tests empiriques sous un contrôle interne rigoureux. Afin de renforcer encore la fiabilité de ses méthodes, l'entreprise a également obtenu une certification auprès d'un organisme de test indépendant au TÜV SÜD. Le TÜV (Technischer Überwachungsverein) est un groupe d'organisations indépendantes basées en Allemagne. Le groupe TÜV SÜD, dont le siège est situé à Munich, propose des services d'essais, de certification, d'inspection et de conseil dans un large éventail de secteurs, notamment l'ingénierie automobile, les machines industrielles, la construction, l'énergie et les technologies médicales. De nombreux fabricants au Japan ont également obtenu la certification TÜV SÜD. Cette certification atteste de la sécurité et de l'efficacité fonctionnelle de produits tels que les machines, les appareils électroniques et les systèmes médicaux. Même dans la vie quotidienne, la marque de certification TÜV SÜD peut souvent être trouvée, par exemple sur des composants électroniques ou des appareils ménagers.

Image 6 : Le symbole octogonal est affiché sur tous les bancs d'essai

Obtention de la certification TÜV SÜD

Ce qui suit explique la certification TÜV SÜD obtenue par THK :

Spécifications des tests

THK a établi un cahier des charges pour évaluer la capacité de charge dynamique. Ce cahier des charges a été élaboré conformément aux normes DIN 631*¹, DIN/ISO 14728-1*², DIN/ISO 17025*³, et DIN/ISO 281*⁴, se conformant ainsi aux normes internationales. La certification elle-même est conçue pour garantir les plus hauts niveaux de fiabilité et de traçabilité.

Bancs d'essai

Les bancs d'essai utilisés pour les essais empiriques permettent de tester simultanément plusieurs guidages linéaires. Ils sont conçus pour éliminer ou minimiser tout facteur susceptible d'affecter leur durée de vie. Plusieurs de ces bancs d'essai sont en service dans différents sites THK.

Conditions d'essai

Les facteurs susceptibles d'influencer la durée de vie d'un guidage linéaire en conditions de test sont multiples. THK a identifié tous ces facteurs d'influence, éliminé ou minimisé leurs effets et établi des tolérances strictes pour chaque condition d'essai. Ces exigences sont détaillées dans le cahier des charges d'essai susmentionné.

Points de test

Les essais empiriques comprennent un large éventail de points de mesure et d'inspection. Chaque point est rigoureusement surveillé, et contrôlé afin de garantir le respect des tolérances spécifiées pour les conditions d'essai. Pour s'assurer que toutes les procédures sont exécutées avec précision, conformément aux spécifications d'essai, THK élabore des instructions de travail et des listes de contrôle détaillées. Ceci garantit un processus de test stable et permet d'obtenir des résultats de test fiables et de haute qualité.

Testeurs

Les tests empiriques ne peuvent être effectués que par du personnel qualifié, ayant suivi une formation interne au sein du département des tests. En limitant les tests aux spécialistes formés, THK veille à ce que les résultats soient fiables et reproductibles.

Instruments de mesure

Les instruments de mesure utilisés pour les essais empiriques sont régulièrement étalonnés et rattachés aux normes nationales, garantissant ainsi une fiabilité constante.

Système mondial de tests

THK a mis en place un environnement permettant de réaliser des évaluations identiques sur tous ses sites équipés d'installations d'essai, créant ainsi un système d'essais global. Même lorsque les essais sont effectués sur différents sites, dans différents pays, des spécifications et des instructions de travail standardisées garantissent une qualité constante des évaluations. Tous ces processus ont été examinés et approuvés par le TÜV SÜD. Les méthodes de vérification et de test que THK a employées ont été jugées fiables et certifiées en conséquence. Par conséquent, THK est autorisé à utiliser le certificat et le symbole octogonal du TÜV SÜD. Ce symbole octogonal sert de preuve que THK a réussi les rigoureux tests de procédure du TÜV SÜD et que la fiabilité et la sécurité de ses processus ont été vérifiées. Elle confirme que les produits et services de l’entreprise répondent aux normes de sécurité et de qualité établies.

*1:DIN 631 – Définit les conditions d'essai pour vérifier la capacité de charge dynamique des guidages linéaires.
*2:DIN/ISO 14728-1 – Définit le calcul de la capacité de charge dynamique et de la durée de vie nominale des roulements.
*3:DIN/ISO 17025 – Spécifie les exigences en matière de gestion de la qualité, techniques et administratives pour les laboratoires d'essais et d'étalonnage.
*4:DIN/ISO 281 – Définit les méthodes de calcul de la capacité de charge dynamique et de la durée de vie des roulements.