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Récupérateur des gaz d'échappement
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Banc de contrôle de tests du récupérateur des gaz d'échappement DR-104
Un montage et une conception des joints innovants permettent de réaliser des tests d'étanchéité à haute pression sur des composants de grande taille, minces et souples, munis de surfaces d'étanchéité instables.
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Le défi
Des tests d'étanchéité sont effectués à une pression de 70-110 psig sur deux tailles de segments d'échangeurs de chaleur. On vérifie l'intégrité des cordons de soudure, puis les composants font l'objet de tests d'étanchéité jusqu'à une limite de 272 sccm à 30 psig. avec une cadence de 75 pph.
Les pièces sont des ensembles plats et creux qui sont conçus pour laisser s'écouler l'air chaud d'une extrémité à l'autre tandis que la chaleur se dissipe par des ailettes extérieures. Deux parois latérales en tôle d'acier inoxydable d'une épaisseur de 31 (0,0105) sont jointes par un cordon de soudure brasé qui enveloppe tout leur périmètre, et qui sont écartés de 0,303 par une tôle ondulée en acier inoxydable qui forme des conduits multiples servant à guider l'air qui s'écoule. Ensemble, les parois latérales aboutissent à deux anneaux de taille inégale, un anneau étant placé sur chaque extrémité du cadre. Le plus petit des deux cadres comporte des anneaux d'un diamètre intérieur de 10 et 5 ID (diamètre intérieur) maintenus écartés sur des centres de 28. ; le plus grand des deux cadres comporte des anneaux d'un diamètre intérieur de 13et 8,5 ID maintenus écartés sur des centres de 45. Au stade du montage final, de multiples cadres seront empilés de manière à former des collecteurs d'arrivée et de sortie tubulaires.
Les montages de tests doivent mettre ces pièces sous pression par le diamètre intérieur ouvert de l'anneau le plus grand, tout en isolant de manière étanche le diamètre intérieur du plus petit des anneaux, exigence compliquée par l'instabilité de la surface d'étanchéité souple en métal mince de ces anneaux.
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Processus de test
La solution conçue par InterTech permet de relever le défi lancé en matière d'étanchéité, en faisant appel à un mandrin pneumatique à mors multiples qui se déploie vers l'extérieur depuis l'accessoire circulaire qui maintient chaque anneau, en allant se coincer dans le diamètre intérieur ouvert de l'anneau, afin de soutenir en même temps les deux surfaces d'étanchéité des parois latérales depuis l'intérieur.
Pour qu'on n'ait pas besoin de forces de fermeture trop importantes pour contrecarrer les pressions de testi, les organes de fermeture placés des deux côtés de l'anneau s'agrippent réciproquement de manière automatique, au moyen d'un verrou à torsion du type à baïonnette. Un joint torique intérieur isole la majeure partie de la zone centrale du montage circulaire du circuit de test, en limitant les pressions de test au bord extérieur du montage. Ce dispositif accélère également le test en réduisant le volume de la cavité de test et en supprimant le glissement du montage.
L'opérateur de la machine charge horizontalement une pièce à tester entre deux montages circulaires placés à chaque extrémité de la pièce, puis il effleure deux boutons de démarrage. De petites brides de serrage pneumatiques viennent maintenir les deux anneaux en position basse sur leurs éléments de montage, tandis que les mandrins d'appui se déploient, puis la moitié supérieure de chaque élément de montage descend et se verrouille dans la moitié inférieure. Des joints toriques en silicone doux placés sur les extrémités supérieure et inférieure des deux éléments de montage compensent la légère ondulation ou les autres imperfections présentes sur les minces surfaces d'étanchéité inoxydables de la pièce.
Un détecteur de fuite à débit massique InterTech M-1075 applique la pression d'épreuve pendant cinq secondes, puis met la pièce à l'atmosphère, et applique la pression de test d'étanchéité pendant 10 secondes. Les pièces acceptées sont marquées en vert, et elles restent scellées sous pression, pour permettre à l'opérateur de pulvériser une solution de savon liquide sur la pièce afin de détecter la fuite avant de libérer manuellement la pièce pour qu'elle soit retouchée.
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