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2008 Contacteur LC1 D09 TP ASSEMBLAGE : Corrigé CE TP A POUR OBJECTIF DE DECOUV

2008 Contacteur LC1 D09 TP ASSEMBLAGE : Corrigé CE TP A POUR OBJECTIF DE DECOUVRIR L’EVOLUTION, DANS LA CONCEPTION DES TECHNIQUES D’ASSEMBLAGES, D’UN PRODUIT TECHNIQUE EN TENANT COMPTE DE L’ECO CONCEPTION.  Profil environnemental.  Cycle de vie.  Techniques d’assemblages. www.iufmrese.cict.fr CONTACTEUR LC1 D09 Résélec 2 Nom : Date : Prénom : Classe : Observations : Note : TECHNIQUES D’ASSEMBLAGES EN ECO-CONCEPTION - CORRIGE - Résélec CONTACTEUR LC1 D09 3 Première partie : Profil Environnemental Cette première partie à pour objectif de déterminer les stratégies environnementales mises en place par la société Schneider Electric pour ce produit. DOCUMENTS NECESSAIRES : Profil Environnemental du Produit : PEP Contacteur LC1D09.pdf Eco-conception : éco-conception.pdf Module d’aide : MA1.pdf 1.1 Quelle analyse environnementale a été utilisée pour ce produit et sur quelle norme s’appuie-t-elle ? 1.2 Que prend-elle en compte ? 1.3 Quelle est la durée de vie estimée du produit ainsi que son pourcentage de recyclage ? 1.4 A partir de ces différentes données quelle est la stratégie mise en place pour le développement de ce produit ? La société Schneider Electric a utilisé l’analyse du cycle de vie pour évaluer l’impact environnemental de leur produit. Cette analyse s’appuis sur la norme ISO 14040. L’analyse du cycle de vie prend en compte l’ensemble des externalités entrantes et sortantes des unités fonctionnelles du cycle de vie. La société Schneider Electric a estimé la durée de vie de leur produit à 20 ans avec un pourcentage de recyclage de ce produit de 90%. En tenant compte de l’analyse du cycle de vie qui quantifie les consommations énergétiques et de matières premières ainsi que du pourcentage de recyclage, on peut estimer que l’entreprise travaille avec une stratégie de préservation des ressources. CONTACTEUR LC1 D09 Résélec 4 1.5 En vous aidant de la partie éco-design du chapitre 4 du dossier « éco- conception » sur quels axes devons nous travailler pour optimiser les techniques d’assemblages ? 1.6 Encadrer sur le cycle de fonctionnement ci-dessous les unités fonctionnelles sur lesquelles nous devons agir pour améliorer notre produit et préciser dans quelles stratégies interviennent-t-elles principalement. La préservation des ressources implique d’un point de vue de la conception un effort particulier sur l’optimisation de la quantité de matière utilisée. D’un point de vue de la fin du produit cette stratégie implique la possibilité d’une réutilisation partielle ou totale après réparation et/ou le recyclage de la matière. Stratégie de préservation des ressources. Résélec CONTACTEUR LC1 D09 5 Deuxième partie : Etude du contacteur LC1 D09 On tachera d’apporter une étude critique sur l’assemblage entre le boitier supérieur et inférieur de l’ancienne version du contacteur et de découvrir les techniques d’assemblages utilisées sur le nouveau modèle. DOCUMENTS NECESSAIRES : Les assemblages en éco-conception : éco-conception.pdf Fichier SolidWorks : old socle.sldprt Etude de l’assemblage des deux boitiers du contacteur ancienne version Le contacteur LC1 D09-10 est constitué de deux boitiers permettant d’accueillir, pour le boitier inférieur 2 la bobine de commande 3 et le circuit magnétique fixe 4 tandis que le boitier supérieur 1 contient le circuit magnétique mobile 5, les connecteurs 6 ainsi que les éléments de fixation pour les fils électriques. 1 2 3 4 CONTACTEUR LC1 D09 Résélec 6 Technique d’assemblage : Liaison des deux boitiers. L’assemblage de ces deux éléments est réalisé par l’utilisation de deux vis à empreinte cruciforme positionnées de chaque coté du contacteur. Les deux vis sont logées librement dans la pièce 1 et sont en prises dans deux écrous métalliques. Les écrous sont enchâssés dans le boitier inférieur par la partie du bas. Pour ce faire, Il a été réalisé une empreinte semi hexagonale de faible épaisseur. L’écrou est totalement inaccessible puisque caché par une face latérale. Cette technique assure une liaison permanente par le procédé de frettage. Vis de fixation Ecrou Face latérale Empreinte hexagonale Résélec CONTACTEUR LC1 D09 7 Analyse environnementale de la liaison démontable entre les deux boitiers : Cette liaison est assurée par deux composants et deux pièces. Tachons de l’analyser pour savoir s’il ne serait pas possible de la simplifier afin de faciliter le recyclage ou la maintenance. On peut modéliser la structure de cette liaison par le schéma suivant : Finalement, on constate que pour assurer une liaison encastrement il a fallut en créer deux. Etude de la liaison statique non démontable : Frettage entre le boitier inférieur et l’écrou. En possession du produit, on peut constater que le frettage entre ces deux éléments est suffisamment sévère pour ne pas pouvoir les dissocier facilement. 2.1 Sachant que le boitier inférieur est en matière plastique et l’écrou en métal, cette liaison favorise-t-elle : La diminution du nombre de matériaux ? Oui / Le recyclage ? Oui / 2.2 Quelle est la stratégie environnementale qui n’est pas favorisée par ce type de liaison ? Liaison statique démontable : Vissage Liaison statique non démontable Frettage Vis Boitier Supérieur Boitier inférieur Ecrou A partir du moment où la liaison ne favorise pas le démontage en vue du recyclage on peut estimer que celle-ci ne convient pas à la stratégie de préservation des ressources. NON NON CONTACTEUR LC1 D09 Résélec 8 Dans une optique de re-conception on souhaite supprimer la liaison par frettage. Pour se faire, on désire réaliser une modification de forme sur le boitier inférieur dans le but de : 1. Rendre accessible l’écrou H - M4 sur les surfaces latérales. 2. Assurer trois surfaces d’appuis sur les faces hexagonales de l’écrou afin de supprimer sa rotation grâce à son positionnement. 3. Conserver la hauteur de pénétration de la vis ainsi que les 2 perçages. 2.4 Réaliser cette re-conception dans le fichier old socle.sldprt avec le logiciel Solidworks. Nom de la pièce reconçue : Socle V2.sldprt Rem : La re-conception de la pièce a engendré une diminution du volume de matière utilisée. En utilisant « les propriétés de masse » avec le logiciel Solidworks on détermine ce gain de matière à 1,167 cm3. Hauteur de pénétration de la vis. Préserver les perçages. Logement de l’écrou avec 4 surfaces d’appuis. IMAGES DE LA PIECE CORRIGEE. Résélec CONTACTEUR LC1 D09 9 Etude de la liaison statique démontable : Procédé de vissage entre le boitier inférieur et supérieur. La re-conception de la pièce permet de simplifier la liaison par vissage entre les deux boitiers. Ce procédé d’assemblage assure le démontage des deux éléments tant pour la maintenance que pour le désassemblage en vue du recyclage. Cependant, il n’est pas certain que cette technique soit totalement optimisée dans le cadre de l’éco-conception. Tachons de vérifier si elle est totalement adaptée ou s’il ne serait pas judicieux d’apporter un changement dans le choix technologique. Avant de réfléchir à un changement technologique de cette liaison, on peut se demander si la nature démontable est indispensable, ainsi : 2.5 Pourquoi devons-nous utiliser obligatoirement un assemblage démontable entre les deux boitiers en vue du recyclage ? Pour une liaison statique démontable il existe deux types de liaisons ; par vissage et par clipsage le chapitre 4 du dossier éco-conception.pdf identifie les avantages et inconvénient de chacune d’entre elle. « L’organigramme décisionnel du point de vue technique » permet dans un premier temps de faire un choix entre ces deux techniques. 2.6 Quels sont les critères de sélection de cet organigramme ? La liaison encastrement est indispensable puisqu’il existe des composants constitués de matériaux différents au sein du mécanisme. Les critères de sélection de cet organigramme sont :  Les efforts transmissibles.  L’étanchéité. Liaison statique démontable : Vissage Vis Boitier Supérieur Boitier inférieur Ecrou CONTACTEUR LC1 D09 Résélec 10 2.7 En répondant au deux questions de cet organigramme justifier Le fait que nous ne pouvons pas encore trancher entre les deux techniques d’assemblages. Généralement, un produit est conçu avec un programme de maintenance lorsque celui-ci est composé soit de pièces ou de composants s’usant soit parce qu’il est nécessaire de contrôler et/ou de compléter des niveaux de liquide. 2.8 Un contacteur électrique a-t-il besoin d’avoir un plan de maintenance pour garantir son fonctionnement (changement de la bobine de commande, des aimants, des connecteurs..) ? 2.9 Est-il besoin d’avoir une liaison encastrement devant être démonté régulièrement entre les deux boitiers? 2.10 Peut-on, en fonction de ce que l’on vient de déduire, penser qu’un assemblage par clipsage est totalement envisageable ? Le contacteur est généralement posé sur des glissières à l’intérieur d’un coffret électrique. Les poids des pièces et les efforts induits par le déplacement de l’armature mobile ne sont certainement pas suffisants pour les considérer comme prépondérant dans le choix d’une technique d’assemblage. Et l’étanchéité de part l’environnement du produit n’est pas nécessaire. Ainsi le choix de la technique d’assemblage reste ouvert. Le contacteur électrique est un produit qui possède des pièces d’usures comme les contacts (phénomène d’arc électrique) mais son faible coût d’achat n’en fait pas un produit rentable pour de la maintenance. L’intervention de l’utilisateur sur le contacteur est limitée par le câblage des fils électrique. Par conséquent la liaison entre les deux boitiers du contacteur ne nécessite absolument pas un démontage régulier. Le clipsage est totalement envisageable uploads/Industriel/ 504-tp-contacteur-correction.pdf