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Spezielle Profile für den Maschinenbau – aus Holz und Kunststoff

Des profilés spéciaux pour la construction mécanique – en bois et résine

La construction à base de profilés en aluminium présente de nombreux avantages. Cependant, dans certains cas, l’utilisation d’une alternative sans métal est préconisée.

item a donc développé le Profilé KH pour le système de construction modulaire MB. Il se compose d’un matériau composite en matière thermoplastique (polypropylène) et en bois issu de la sylviculture durable labellisé PEFC. Le pourcentage en fibres de bois est supérieur à 70 %. Les profilés KH sont plus légers (1,06 kg/m) et plus ergonomiques que les profilés en aluminium. Ils présentent aussi de meilleures valeurs de CO2 (équivalents CO2 : 3,6 kg) et conviennent parfaitement lorsqu’une isolation électrique ou la transparence aux ondes électromagnétiques est demandée. De plus, ils sont entièrement compatibles avec la gamme des produits item : le profilé KH présente lui aussi une rainure de profilé 8 de sorte qu’on peut utiliser tous les éléments de fixation item et installer des remplissages directement dans la structure en profilés. Les utilisations possibles vont des chariots de montage et des rayonnages mobiles jusqu’aux installations de laboratoires pour les mesures CEM, en passant par les écrans visuels, les clôtures de protection et les parois mobiles. Il existe également une variante KH pour le système de construction modulaire pour la production « lean ».

La science des petits matériaux

Qui est en avance dans quel domaine : l’aluminium ou le profil KH ? Notre science des matériaux est directement disponible – et contient tous les faits et conseils dont vous avez besoin pour prendre votre décision.
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Produktmanager Marco Niechwietz
Marco Nieschwietz, Produktmanager bei item

C’est autre chose qu’un profilé typique pour la construction mécanique

Le profilé aluminium « classique », quant à lui, s’impose nettement pour d’autres projets. Quels sont donc les aspects décisifs pour trancher entre profilé KH et profilé aluminium ? Nous avons posé la question à Marco Nieschwietz, chef de produit chez item, qui connaît bien les profilés KH.

Y a-t-il des cas où vous diriez que les profilés KH conviennent tout particulièrement ?

Chaque fois que la charge est limitée et calculable, les conditions sont favorables à une utilisation des profilés KH. On peut d’ailleurs la calculer à l’aide de l’utilitaire item Engineeringtool. Et par exemple en présence d’équipements de production mobiles utilisés dans la fabrication – comme une desserte ou une petite table à roulettes pour poser différents outils : alors, on peut bien sûr passer au profilé KH parce que la charge est faible et la solution créée doit être déplacée. La construction sera plus légère avec les profilés KH qu’avec les profilés aluminium. Vous trouverez une comparaison des profilés dans notre manuel des sciences des matériaux

En dehors des chariots de montage et des autres solutions mobiles, quels exemples vous viennent à l’esprit ?

A une température de 20 degrés, un profilé en aluminium sera toujours perçu comme plus froid par l’utilisateur qu’un profilé KH à la même température, en raison d’une conductivité thermique plus rapide. Dans tous les cas où l’utilisateur entre en contact avec la structure, c’est-à-dire en contact direct, le profilé KH est nettement plus agréable, donc plus ergonomique en quelque sorte. Voici une petite anecdote à ce propos.

Une série de mesures, entre autres l’habillage des bâtis et des équipements de production avec des profilés KH, nous a permis de réduire le nombre des arrêts maladie .

Un de nos clients avait fait un constat intéressant : Au sein de son entreprise, il y avait dans la partie logistique de la fabrication quelques bâtis et équipements de production en aluminium et en acier avec lesquels les collaborateurs entraient souvent en contact direct dans les zones de travail. Afin de réduire les arrêts maladie dans ce domaine, il a mis en place certaines mesures de transformation qui ont amélioré l’ergonomie pour les collaborateurs. Une de ces mesures portait sur l’habillage ou la transformation avec des profilés KH aux endroits destinés au contact direct. Une fois les mesures en place, on constata effectivement une réduction des absences pour maladie.

Une autre utilisation possible est la construction d’un élément de clôture de protection. En combinant le profilé KH, l’attache de sécurité, un ensemble pied réglable et des remplissages en polycarbonate on peut réaliser des applications de clôture de protection selon DIN EN ISO 14120 : 2016 jusqu’à environ 330 joules. Dans la pratique, des dimensions de panneau d’une largeur de 1500 mm sont possibles. En fonction de la production, on arrive à un bon nombre de mètres de clôture de protection. Le profilé KH offre donc une réelle alternative aux clôtures de protection en aluminium qui est économique, plus neutre en CO2 et qui préserve les ressources.

Profilés aluminium : avantages et combinaison avec des profilés KH

Et à quel moment les profilés en aluminium sont-ils mieux adaptés ?

Pour les applications fortement sollicitées, l’aluminium est recommandé en règle générale. Sinon, il convient d’étudier le type de sollicitation en question. S’il agit d’une charge statique ou dynamique élevée, les profilés aluminium conviennent mieux que les profilés KH. Il est assez facile de calculer si une structure en profilés KH résistera durablement à des charges statiques, par exemple dues à une masse ponctuelle.

L’aluminium résiste très bien aux charges dynamiques.

Ce n’est pas la même chose si la charge s’accompagne d’un mouvement : Par exemple, parce qu’un bras de robot ou une unité linéaire est monté(e) sur la structure ou parce que la structure lourdement chargée est déplacée sur un sol irrégulier. Il s’agit alors d’une charge dynamique. Et dans ce cas, l’aluminium est le meilleur choix parce que ce matériau résiste mieux qu’un matériau composé de résine et de bois.

Profilschnitt KH

En quoi les profilés aluminium et KH sont-ils complémentaires ?

Quand on combine les profilés aluminium et KH, c’est dans le but de réduire le poids ou parce qu’un contact direct entre le matériau et l’utilisateur est prévu. On tient également compte des endroits impliquant des risques de choc ou nécessitant un contact pour le déplacement. Dans ces cas de figure, on peut ajouter un montant en profilés KH, et partout où la stabilité est nécessaire, on prend de l’aluminium. La combinaison par la rainure 8 est un réel avantage qui rend les profilés aluminium et KH compatibles.

Il est tout à fait possible d’intégrer un profilé KH dans une structure en profilés aluminium et d’obtenir ainsi un effet d’isolation.

Un aspect qui est souvent cité par les clients est la propriété d’isolation. L’aluminium est conducteur de courant. Il peut donc être utile de construire certaines zones en profilés KH justement pour éviter ce phénomène. En effet, il se peut qu’on travaille avec des tensions élevées sur une structure ou une machine. Il est alors possible d’intégrer l’isolation dans le bâti ou dans la structure parce que le profilé KH a un effet isolant. C’est un argument typique pour l’utilisation des profilés KH, donc en combinaison avec des profilés aluminium.

KH-Profil bearbeiten

La durabilité est un facteur important pour les profilés destinés à la construction mécanique

Examinons l’aspect de la durabilité qui a tendance à gagner en importance : quel est l’investissement en énergie primaire pour les profilés KH ?

Nous disposons des données détaillées fournies par les fabricants et fournisseurs. Pour la comparaison, il faut toujours utiliser des sections transversales similaires. L’investissement en énergie primaire correspond approximativement à un quart de ce qui nécessaire pour la production d’un profilé aluminium. Toutefois, la comparaison se réfère à la production d’une nouvelle matière première. Il est possible de recycler aussi bien le KH que l’aluminium pour en faire de nouveaux profilés. Cependant, cette comparaison suppose que la matière première soit à nouveau prélevée à la source. C’est-à-dire que ce ne sont pas des composants existants qui sont utilisés mais des matières prélevées sur le milieu naturel.

Un avantage du profilé KH concernant l’aspect de la durabilité est certainement le fait d’être composé à 70 % d’une matière première renouvelable

Un avantage du profilé KH concernant l’aspect de la durabilité est certainement le fait d’être composé à 70 % d’une matière première renouvelable. Mais sur ce point, l’aluminium n’est pas en reste : c’est en effet une matière première limitée, mais elle est très répandue.

Comment se présente le recyclage concrètement ? Il est bien connu que le bois est recyclable. Cependant, le profilé KH est composé d’un mélange résine-bois. Est-ce qu’un recyclage complet d’un tel profilé est possible ?

En théorie oui, mais évidemment pas autant que pour l’aluminium. En effet, les profilés aluminium sont utilisés dans le monde entier et cette matière est plébiscitée pour la construction de machines et de machines spéciales. Par conséquent, il existe un réseau avec de nombreux points d’accès pour remettre ce matériau dans le circuit du recyclage. On peut donc être sûr qu’on le retrouvera sous la forme d’un autre produit en aluminium. Il s’agit donc d’un matériau réutilisé.

L’aluminium est un matériau qui aura une deuxième vie sous la forme d’un autre produit en aluminium.

Le profilé KH par contre est encore considéré comme un produit de niche. A l’état actuel des choses, la réutilisation se fait plutôt sous forme de récupération d’énergie par combustion, donc en passant par les ordures ménagères.