Unités de préparation d'air en aluminium : traitement efficace de l'air comprimé pour les systèmes pneumatiques industriels

L'air comprimé est l'une des sources d'énergie les plus utilisées dans l'automatisation industrielle. Elle exploite des vérins pneumatiques, des vannes de régulation, des outils pneumatiques, des actionneurs, des machines d'emballage et des équipements de production.

Cependant, l’air comprimé sortant d’un compresseur est rarement prêt à être utilisé directement.

Il peut contenir :

• Eau condensée

• Particules de poussière et de rouille

• Huile de compresseur

• Contamination des pipelines

• Pression instable

• Humidité excessive

Sans traitement approprié, ces contaminants peuvent provoquer le grippage des vannes, l’usure des joints, la corrosion des cylindres, un fonctionnement instable de la machine et une durée de vie réduite de l’équipement.

Une unité de préparation d'air en aluminium conditionne l'air comprimé avant qu'il n'entre dans l'équipement pneumatique en aval. Selon la configuration sélectionnée, il peut filtrer les particules et les condensats, réguler la pression de l'air et lubrifier les composants nécessitant une lubrification par brouillard d'huile.

La gamme de préparation d'air en aluminium de WAALPC comprend :

• Filtres à air série AF

• Régulateurs d'air série AR

• Filtres-régulateurs série AW

• Lubrificateurs série AL

• Combinaisons FRL série AC

Ces composants sont fabriqués avec des corps en alliage d'aluminium moulé sous pression et sont disponibles en plusieurs tailles pour les applications pneumatiques industrielles courantes.

Qu’est-ce qu’une unité de traitement d’air ?

Une unité de préparation d'air est installée entre l'alimentation en air comprimé et l'équipement pneumatique.

Son objectif est d'améliorer la qualité et la stabilité de l'air comprimé en remplissant une ou plusieurs des fonctions suivantes :

Filtration de l'air

Le filtre élimine les particules solides et sépare l'eau condensée du flux d'air.

Cela permet de protéger :

• Électrovannes

• Vérins pneumatiques

• Moteurs pneumatiques

• Actionneurs rotatifs

• Vannes de régulation

• Outils pneumatiques

• Machines pneumatiques

Régulation de pression

Le régulateur réduit la pression entrante et maintient une pression aval plus stable.

Une régulation correcte de la pression contribue à améliorer :

• Cohérence de la vitesse du cylindre

• Répétabilité de l'actionneur

• Performances des vannes

• Qualité du produit

• Sécurité des équipements

• Efficacité de l'air comprimé

Lubrification

Un lubrificateur introduit une quantité contrôlée de brouillard d'huile dans le flux d'air.

Il est généralement utilisé pour les composants pneumatiques nécessitant une lubrification continue, notamment certains moteurs pneumatiques, outils à percussion et systèmes pneumatiques plus anciens.

De nombreuses vannes et cylindres modernes sont pré-lubrifiés et ne nécessitent pas d'huile supplémentaire. Les instructions de lubrification du fabricant de l'équipement doivent donc être vérifiées avant de sélectionner une unité FRL complète.

Pourquoi l’aluminium est-il largement utilisé pour les composants de préparation de l’air ?

L’alliage d’aluminium moulé sous pression est l’un des matériaux les plus couramment utilisés pour les équipements industriels de préparation de l’air.

Il offre un équilibre pratique entre poids, résistance mécanique, efficacité de fabrication et coût.

1. Construction légère

L'aluminium est nettement plus léger que l'acier inoxydable.

Les unités de traitement de l'air en aluminium conviennent donc pour :

• Installations montées sur machine

• Panneaux de commande pneumatiques

• Équipement d'automatisation compact

• Machines mobiles

• Stations d'outils pneumatiques

• Lignes de production OEM

Un composant plus léger exerce moins de contraintes sur la tuyauterie, les supports et les structures de support.

2. Rentable pour un usage industriel général

Pour la plupart des usines intérieures et des applications d'air comprimé standard, une unité FRL en aluminium est plus économique qu'une alternative en acier inoxydable.

C'est souvent le choix préféré lorsque l'environnement d'exploitation n'implique pas de produits chimiques agressifs, d'exposition à l'eau salée, de lavages fréquents ou d'atmosphères hautement corrosives.

3. Convient aux applications OEM à grand volume

Les composants en aluminium moulé sous pression peuvent être produits de manière constante en grandes quantités.

Cela les rend adaptés pour :

• Constructeurs de machines

• Distributeurs pneumatiques

• Intégrateurs de systèmes d'automatisation

• Fabricants d'outils pneumatiques

• Fabricants d'équipements d'emballage

• Marchés de remplacement industriel général

4. Conception compacte et modulaire

Les filtres, régulateurs et lubrificateurs en aluminium peuvent être utilisés séparément ou assemblés dans un système de préparation d'air modulaire.

Cela donne aux concepteurs d'équipements une flexibilité lors de la sélection des fonctions requises.

5. Bon rapport résistance/poids

Bien que l'aluminium soit léger, un corps en aluminium moulé sous pression correctement conçu offre une résistance suffisante pour les applications pneumatiques industrielles standard.

La série en aluminium de WAALPC a une pression de fonctionnement maximale publiée de 1,6 MPa, ou 16 bar , et un indice de résistance à la pression de 2,0 MPa, ou 20 bar..

L’indice de résistance à la pression ne doit pas être interprété comme la pression de fonctionnement continue recommandée. L'équipement doit toujours être utilisé dans la limite de pression de fonctionnement maximale indiquée.

Gamme de produits de préparation d'air en aluminium WAALPC

1. Filtre à air en aluminium série AF

La série AF est conçue pour éliminer les particules solides et l'eau condensée de l'air comprimé.

Les qualités de filtration disponibles incluent :

• 5 μm

• 25 μm

• 40 μm

La série est disponible dans des tailles de ports de G1/4 à G3/4 , avec un débit d'air nominal d'environ 500 à 4 500 L/min , selon la taille du modèle. Des options de vidange manuelle et à pression différentielle sont disponibles.

Fonctions principales

• Éliminer la contamination particulaire

• Séparer l'humidité condensée

• Protéger les vannes et les cylindres en aval

• Réduire l’usure des composants pneumatiques

• Améliorer la fiabilité du système

Applications typiques

• Machines pneumatiques

• Équipement d'assemblage automatisé

• Machines d'emballage

• Conduites aériennes générales d'usine

• Stations d'outils pneumatiques

• Armoires de commande de machines

Un filtre de 40 μm peut être utilisé pour l’élimination générale des particules en amont, tandis qu’une filtration de 5 μm est plus adaptée aux équipements pneumatiques sensibles nécessitant un traitement de l’air plus fin.

2. Régulateur d'air en aluminium série AR

La série AR contrôle la pression de l'air en aval et contribue à maintenir un fonctionnement stable du système pneumatique.

Les tailles de ports disponibles vont de G1/4 à G3/4 , tandis que le débit nominal publié varie d'environ 500 à 4 500 L/min..

La plage de régulation de pression est comprise entre 0,05 et 1,6 MPa , avec une pression de fonctionnement maximale de 1,6 MPa.

Avantages d’une bonne régulation de la pression

Un régulateur correctement sélectionné peut aider à prévenir :

• Force excessive du cylindre

• Vitesse de l'actionneur instable

• Dommages prématurés au joint

• Consommation excessive d'air comprimé

• Performances de processus irrégulières

• Surcharge des composants pneumatiques

Pour une sélection précise, le régulateur doit être dimensionné en fonction du débit d'air, de la pression d'entrée, de la pression de sortie requise et de la chute de pression acceptable, et pas seulement en fonction de la taille de l'orifice.

3. Filtre-régulateur en aluminium série AW

La série AW combine la filtration de l'air et la régulation de la pression en un seul composant compact.

Cette configuration convient lorsque l'application nécessite de l'air comprimé propre et régulé mais ne nécessite pas de lubrification par brouillard d'huile.

La gamme comprend :

• Tailles de ports G1/4, G3/8, G1/2 et G3/4

• Débit nominal de 500 à 4 500 L/min

• Options de filtration 5 μm, 25 μm et 40 μm

• Vidange manuelle ou à pression différentielle

• Configurations standard et basse température

La plage de températures de fonctionnement publiée pour certaines versions basse température s'étend jusqu'à -40 °C , avec une température maximale de 60 °C.

Avantages d'un filtre-régulateur

• Installation compacte

• Moins de raccordements de tuyaux

• Conception de système simplifiée

• Temps d'installation réduit

• Entretien plus facile

• Risque réduit de fuite entre des composants séparés

La série AW est particulièrement adaptée aux constructeurs de machines et aux fabricants de panneaux qui ont besoin d'une solution compacte de traitement de l'air au point d'utilisation.

4. Lubrificateur en aluminium série AL

La série AL fournit un brouillard d'huile contrôlé aux équipements pneumatiques en aval.

Son objectif est de réduire la friction et l’usure des composants nécessitant une lubrification continue.

Les modèles disponibles couvrent des tailles d'orifice de G1/4 à G3/4 , avec un débit nominal d'environ 500 à 4 500 L/min . Les capacités du bol du lubrificateur varient de 15 à 45, selon la taille du corps, et l'huile de turbine ISO VG32 est répertoriée comme lubrifiant recommandé.

Applications typiques

• Outils à percussion pneumatiques

• Moteurs pneumatiques

• Perceuses pneumatiques

• Meuleuses pneumatiques

• Vérins pneumatiques plus anciens

• Équipement pneumatique robuste

Un lubrificateur ne doit être installé que lorsque l'équipement en aval nécessite de l'air lubrifié.

L'ajout d'huile à un système pneumatique sans huile peut contaminer les vannes, les tubes, les capteurs et les produits finis. Cela peut également rendre difficile le retour ultérieur de la conduite d'air à un fonctionnement sans huile.

5. Combinaison FRL en aluminium série AC

Une combinaison FRL intègre trois fonctions :

• F-Filtre

• R — Régulateur

• L — Lubrificateur

Le filtre élimine l'humidité et les particules, le régulateur maintient la pression de fonctionnement requise et le lubrificateur fournit un brouillard d'huile aux équipements nécessitant une lubrification.

Les combinaisons FRL WAALPC série AC sont disponibles dans les tailles de ports G1/4, G3/8, G1/2 et G3/4.

Selon le modèle sélectionné, le débit d'air nominal varie d'environ 500 à 4 500 L/min . Les qualités de filtration disponibles incluent 5 μm, 25 μm et 40 μm, tandis que des configurations de drainage manuel et à pression différentielle peuvent être sélectionnées.

Avantages d’une combinaison FRL complète

• Traitement de l'air intégré

• Structure modulaire compacte

• Installation simplifiée

• Réglage pratique de la pression

• Protection améliorée des équipements

• Complexité réduite de sélection des composants

Une unité FRL complète est généralement installée à proximité de la machine ou de l’équipement pneumatique plutôt que directement à côté du compresseur.

Principales spécifications techniques

La fiche technique de la série AC présente cinq configurations de modèles principales couvrant les ports G1/4 à G3/4 et des capacités de débit nominal de 500 à 4 500 L/min.

Applications typiques

Équipement d'automatisation industrielle

Les unités de préparation d'air en aluminium sont largement utilisées dans les systèmes de fabrication automatisés qui font fonctionner des vérins pneumatiques, des pinces, des tables d'indexation et des vannes de régulation.

Machines d'emballage

Les machines d'emballage nécessitent souvent une pression d'air comprimé stable pour le scellage, la découpe, le positionnement, le remplissage et la manipulation du produit.

Un filtre-régulateur compact peut aider à maintenir une pression de fonctionnement reproductible tout en éliminant le condensat et les particules.

Lignes d'assemblage

Les outils et actionneurs pneumatiques utilisés dans les chaînes d'assemblage ont besoin d'air comprimé propre et stable pour maintenir la cohérence de la production.

Équipements CNC et machines-outils

Les composants de préparation de l’air peuvent être utilisés pour prendre en charge :

• Serrage pneumatique

• Systèmes pneumatiques de broche

• Mécanismes de changement d'outils

• Fonctions de soufflage d'air

• Actionneurs de portes et de protections

Fabrication automobile

Les utilisations typiques incluent les appareils de soudage, les équipements d'assemblage, les systèmes de manutention et les stations d'outils pneumatiques.

Machines textiles et d'impression

Une pression d'air stable est importante pour le contrôle des vérins, la tension, la coupe et l'alimentation du matériau.

Équipement de travail du bois

Les filtres et les régulateurs peuvent protéger les pinces pneumatiques, les perceuses, les cloueuses et les actionneurs de machines de l'humidité et de la contamination.

Conduites d'air comprimé d'usine générale

Les unités FRL en aluminium constituent une solution pratique pour les environnements industriels intérieurs standard où une construction légère et un prix économique sont importants.

Unités de préparation d'air en aluminium ou en acier inoxydable

Les unités de préparation d’air en aluminium et en acier inoxydable ont des applications valables. Le matériau correct dépend des conditions d’exploitation et des exigences du projet.

Sélectionnez l'aluminium lorsque :

• L'équipement est installé à l'intérieur.

• L'environnement est relativement sec et propre.

• La réduction de poids est importante.

• Le projet est sensible aux coûts.

• L'application utilise de l'air comprimé standard.

• Une résistance chimique élevée n’est pas requise.

• De grandes quantités sont nécessaires pour la production OEM.

Sélectionnez l'acier inoxydable lorsque :

• L'installation est exposée à des atmosphères salées ou marines.

• Des produits chimiques agressifs sont présents.

• Un lavage fréquent est nécessaire.

• L'équipement fonctionne à l'extérieur dans des conditions difficiles.

• La résistance à la corrosion est une exigence majeure.

• L'acier inoxydable est spécifié par l'utilisateur final.

Les produits en aluminium ne doivent pas être commercialisés comme substituts directs de l’acier inoxydable dans des applications hautement corrosives.

Comment sélectionner la bonne unité de préparation d'air en aluminium

Étape 1 : Déterminer la fonction requise

Choisissez un composant individuel ou une combinaison en fonction de l'application :

• Filtre AF : élimination des particules et de l'humidité

• Régulateur AR : contrôle de pression

• Filtre-régulateur AW : filtration plus régulation de pression

• Lubrificateur AL : lubrification par brouillard d'huile

• AC FRL : filtration, régulation et lubrification

Étape 2 : Confirmez la taille du port

Les tailles de ports disponibles incluent :

• G1/4

• G3/8

• G1/2

• G3/4

La taille du port doit correspondre au système de tuyauterie, mais elle ne doit pas être le seul facteur de dimensionnement.

Étape 3 : Calculer la demande de débit d’air

Considérer:

• Débit d'air normal

• Débit d'air instantané maximal

• Nombre de composants pneumatiques

• Alésage et course du cylindre

• Fréquence de fonctionnement

• Chute de pression acceptable

Une unité FRL sous-dimensionnée peut restreindre le flux d’air et réduire les performances de l’équipement.

Étape 4 : Sélectionnez le niveau de filtration

Utiliser:

• 40 μm pour la filtration générale en amont

• 25 μm pour filtration intermédiaire

• 5 μm pour une élimination plus fine des particules

Les applications nécessitant l'élimination des aérosols d'huile ou une très grande pureté de l'air peuvent nécessiter un filtre coalescent supplémentaire.

Étape 5 : Confirmer les exigences de pression

Vérifier:

• Pression de refoulement du compresseur

• Pression du récepteur d'air

• Pression d'entrée réelle

• Pression de sortie requise

• Fluctuation de pression

• Pression maximale admissible de l'équipement

La série standard en aluminium doit fonctionner dans la limite de sa pression de fonctionnement maximale indiquée de 1,6 MPa.

Étape 6 : Sélectionnez le type de drain

Une purge manuelle convient lorsque le personnel de maintenance peut évacuer régulièrement les condensats collectés.

Une vidange à pression différentielle peut réduire la vidange manuelle de routine, en fonction de la pression du système et des conditions de fonctionnement.

Étape 7 : Vérifiez la température ambiante

Les modèles standards conviennent à des températures d'environ -5°C à 60°C.

Certaines configurations AF, AR et AW sont disponibles pour un fonctionnement à basse température jusqu'à environ -40 °C.

Les matériaux d'étanchéité et les performances du drain doivent également être confirmés pour les applications à basse température.

Étape 8 : Décidez si la lubrification est nécessaire

N'installez pas automatiquement un lubrificateur.

Vérifiez si les vannes, vérins et outils en aval :

• Nécessite une lubrification par brouillard d'huile

• Sont pré-lubrifiés

• Sont conçus pour un fonctionnement sans huile

• Sont utilisés dans un processus sensible à la contamination

Recommandations d'installation

Pour des performances fiables, l’unité doit être installée correctement.

Installer dans le sens d'écoulement correct

Vérifiez la flèche de débit d'air ou les marquages ​​IN et OUT sur le corps du produit.

Une installation inversée peut empêcher une filtration, un drainage et une régulation de pression corrects.

Installer l'unité verticalement

Les filtres et lubrificateurs doivent normalement être installés verticalement avec le bol orienté vers le bas.

Cela permet une collecte, un drainage et une distribution d'huile appropriés.

Rincer le pipeline avant l'installation

Les copeaux métalliques, le ruban d'étanchéité, la rouille et les débris d'installation peuvent endommager les composants internes de la vanne.

Nettoyez la tuyauterie avant de connecter l'unité.

Utilisez le bon produit d'étanchéité pour filetage

Appliquez soigneusement le matériau d'étanchéité et empêchez l'excès de ruban adhésif ou de mastic de pénétrer dans le passage du flux d'air.

Soutenir le pipeline

Ne laissez pas l'unité de préparation d'air supporter tout le poids de tuyaux longs ou lourds.

Utilisez des supports de tuyaux et des supports de montage appropriés.

Installer une vanne d'arrêt en amont

Une vanne d'arrêt permet une isolation sûre pendant l'entretien, le retrait du bol et le remplacement de l'élément filtrant.

Laisser un espace de maintenance adéquat

Prévoyez suffisamment d’espace sous et autour de l’unité pour :

• Retrait du bol

• Évacuation des condensats

• Remplacement du filtre

• Remplissage du lubrificateur

• Inspection des jauges

• Réglage du régulateur

Directives d'entretien

Un entretien régulier permet de maintenir le flux d’air et de protéger les équipements en aval.

Vidanger les condensats

L'eau collectée doit être évacuée avant qu'elle n'atteigne la limite supérieure de la cuvette du filtre.

Inspecter et remplacer l'élément filtrant

Un élément contaminé augmente la chute de pression et réduit le débit d'air disponible.

Les intervalles de remplacement dépendent de :

• État du compresseur

• Qualité de l'air

• Heures d'ouverture

• Poussière environnementale

• Contamination des pipelines

• Volume de condensats

Vérifiez le manomètre

Inspectez la jauge pour détecter tout dommage, vibration, lectures inexactes ou dérive d'étalonnage.

Vérifier les fuites d'air

Inspecter:

• Connexions filetées

• Joints de bol

• Ensembles de drainage

• Raccordements manomètre

• Pièces d'assemblage modulaires

Même une petite fuite d’air peut créer un gaspillage d’énergie important en cas de fonctionnement continu.

Entretenir le lubrificateur

Utilisez uniquement le type d’huile recommandé et évitez de trop remplir.

La spécification répertorie l'huile de turbine ISO VG32 pour les configurations de lubrificateur AL et AC.

Inspecter le bol

Remplacez le bol s'il est fissuré, trouble, endommagé ou attaqué chimiquement.

Certains solvants et produits de nettoyage peuvent endommager les bols en plastique. La compatibilité chimique doit être vérifiée avant le nettoyage.

Erreurs de sélection courantes

Sélection uniquement par taille de port

Deux produits avec la même taille de filetage peuvent avoir des capacités de débit d'air différentes.

Vérifiez toujours les exigences en matière de débit nominal et de chute de pression.

Installer un lubrificateur sans vérifier les exigences en matière d'équipement

Une lubrification inutile peut contaminer l'ensemble du système pneumatique.

Ignorer le volume de condensat

Un petit bol de filtre ou un drain manuel peut ne pas convenir aux systèmes avec de grandes quantités d'humidité.

Installation de l'unité trop loin de l'équipement

Une tuyauterie en aval longue peut introduire une perte de pression et une contamination supplémentaires.

Pour le traitement au point d'utilisation, installez l'unité de préparation d'air raisonnablement près de la machine.

Utilisation de l'aluminium dans un environnement hautement corrosif

Les unités de préparation d'air en aluminium sont principalement conçues pour les applications pneumatiques industrielles générales.

Pour les environnements marins, offshore, de traitement chimique ou de lavage agressif, une série en acier inoxydable peut être plus appropriée.

Traiter l'indice de résistance à la pression comme une pression de service

La valeur de résistance à la pression ne correspond pas à la pression de fonctionnement continue recommandée.

Respectez toujours la pression nominale de fonctionnement maximale.