Les concepteurs de machines à mouvement linéaire privilégient de plus en plus les actionneurs électromécaniques, car ils sont plus propres, plus faciles à contrôler et nécessitent moins d'entretien que les vérins hydrauliques. On oublie souvent, cependant, les nombreux avantages intrinsèques en matière de sécurité qu'offrent les solutions électromécaniques. Ceux-ci découlent de l'élimination du fluide hydraulique et de la mise en œuvre d'une solution de manutention de charge entièrement électrique.

Risques liés à la sécurité de la commande de mouvement par vérin hydraulique

Les ingénieurs concepteurs spécifient les vérins hydrauliques pour leur haute résistance et leur fonctionnement à grand nombre de cycles, mais cela nécessite un système externe complexe de flexibles, de raccords, de filtres, d'interrupteurs, de vannes et de pompes. Même un petit système hydraulique (2 000 à 5 000 psi) peut comporter au moins huit pièces mobiles distinctes, certains pouvant être pressurisés jusqu'à 10 000 psi et chauffés à 82 °C (180 °F).

Ces facteurs, combinés aux caractéristiques inhérentes à l'huile hydraulique, peuvent entraîner les problèmes suivants :

• traumatisme physiqueLes systèmes à haute température et haute pression présentent des risques potentiels même en fonctionnement normal, mais ces risques augmentent avec l'usure et la défaillance des composants. La proximité des conduites hydrauliques peut entraîner des brûlures, des contusions, des coupures ou des abrasions.
• Risque d'exposition.L'Agence américaine pour les substances toxiques et le registre des maladies signale que certains types de fluides hydrauliques peuvent irriter la peau ou les yeux et que l'ingestion de certains types peut provoquer une pneumonie, des saignements intestinaux ou la mort chez l'homme.
• Les effets de l'inhalation d'air fortement contaminé par des fluides hydrauliques sont inconnus, mais certains pays ont fixé des limites d'exposition à ces fluides. L'Institut national de la sécurité et de la santé au travail (NIOSH) recommande une limite d'exposition de 350 mg/m³.³de distillats de pétrole pour une journée de travail de 10 heures et une semaine de travail de 40 heures.
• Contamination.En plus d'être potentiellement toxiques pour l'homme, les fluides hydrauliques peuvent être nocifs pour l'environnement. L’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA), par exemple, inclut les fluides hydrauliques dans sa liste d’huiles nécessitant une manipulation spéciale.
• Risque de glissade et de chute.De nombreux cas ont été signalés de travailleurs blessés en glissant sur des flaques de liquide qui s'était répandu ou en tombant en montant sur leurs machines avec de l'huile sur les mains ou les chaussures.
• NettoyageLes déversements à l'intérieur des bâtiments peuvent également être soumis à la réglementation locale ou nécessiter des investissements supplémentaires en substances absorbantes ou en autres services de nettoyage.
• Combustibilité.Les fluides hydrauliques à base de pétrole sont moins inflammables que les carburants de distillation moyenne du pétrole, tels que le carburant pour réacteurs, le kérosène ou le gazole. Ils peuvent toutefois présenter un risque d'incendie en cas de projection, comme cela peut se produire lorsque des fuites à haute pression transforment le fluide en aérosol.

Les fluides hydrauliques se dégradent et perdent en efficacité avec le temps ; leur remplacement régulier est donc indispensable, ce qui engendre des coûts supplémentaires liés à la gestion des stocks d’huile et de filtres. En général, des ressources supplémentaires du service de maintenance sont nécessaires pour coordonner le contrôle des filtres et de l’intégrité de l’huile afin de déterminer le moment opportun pour la vidange. Tout manquement à ces procédures accroît les risques liés à la consommation de fluides hydrauliques.

Le choix sûr

Malgré les inconvénients mentionnés précédemment, les systèmes hydrauliques ont longtemps été privilégiés car ils représentaient la meilleure solution pour les applications exigeantes à cycles élevés. Traditionnellement, les systèmes hydrauliques sont reconnus pour leur capacité à supporter des forces et des charges plus importantes, et ce, pour un investissement initial moindre. Avec les progrès réalisés dans le domaine des actionneurs électromécaniques, capables de gérer des charges plus lourdes, leur synchronisation simplifiée et leur mise en œuvre aisée (sans fluides hydrauliques ni tuyauterie complexe), ils offrent désormais des performances comparables, voire supérieures, à celles des systèmes hydrauliques.

Comparons le fonctionnement des actionneurs électriques et des vérins hydrauliques. Les actionneurs électromécaniques intègrent toutes les fonctions de fonctionnement dans leur boîtier, relié à un calculateur électronique (ECU) par quelques fils seulement. Cette performance est rendue possible grâce à des microprocesseurs intégrés, programmables pour la transmission de la position, le diagnostic des performances et la gestion de fonctions complexes telles que la synchronisation de plusieurs actionneurs. Outre l'élimination des risques liés à l'utilisation de fluides, les actionneurs électromécaniques offrent les avantages suivants en matière de sécurité des installations :

• En permettant aux opérateurs d'augmenter ou de ralentir la vitesse, de suivre un profil de mouvement constant ou de maintenir une position, les actionneurs électromécaniques leur offrent un contrôle maximal sur la charge.
• Les boîtiers compacts sont plus faciles à sceller, éliminant ainsi les risques de contamination.
• Moins de pièces mobiles signifie moins d'usure et un risque de panne moindre.
• La mise en œuvre et l'exploitation du suivi des performances sont beaucoup plus faciles car la plupart des opérations sont réalisées par logiciel plutôt que par des systèmes externes.
• Les actionneurs électroniques peuvent recevoir des commandes et, en retour, fournir des données relatives à la sécurité telles que la charge ou la température.
• Les opérations peuvent être facilement interrompues en cas d'incident.
• Les systèmes électroniques peuvent être désactivés manuellement si nécessaire.
• Son fonctionnement est silencieux, éliminant ainsi le risque de déficience auditive pour les personnes qui y sont constamment exposées.

Face à l'attention croissante portée à la sécurité au travail par les autorités et le grand public, ce critère est devenu essentiel dans la conception de solutions de commande de mouvement écologiques. Les actionneurs électromécaniques pallient certains inconvénients des systèmes à vérins hydrauliques en matière de sécurité. Leur simplicité d'utilisation et d'entretien en fait une solution idéale pour vos futurs besoins en actionneurs.