CONCEPTION D’UNE S ALLE DE PEINTURE AUTOMOBILE

Mémoire de fin d’études

FITIAVANAFITIAVANAFITIAVANAFITIAVANA

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

ECOLE NORMALE SUPERIEURE POUR L’

Mémoire de fin de d’études pour l’obtension de diplôme

Certificat d’Aptitude Pédagogique de

Membre du jury :

Président du jury : MAMONJISOA Pierre

Encadreur : RAKOTONDRASOA Honoré

Examinateur : CANISSIUS Ulrich

TOMBORAVO Delphin

PROMOTIONPROMOTIONPROMOTIONPROMOTION

CONCEPTION D’UNE SCONCEPTION D’UNE SCONCEPTION D’UNE SCONCEPTION D’UNE S

PEINTURE AUTOMOBILEPEINTURE AUTOMOBILEPEINTURE AUTOMOBILEPEINTURE AUTOMOBILE

d’études

REPOBLIKAN’I MADAGASIKARA

FITIAVANAFITIAVANAFITIAVANAFITIAVANA----TANINDRAZANATANINDRAZANATANINDRAZANATANINDRAZANA----FANDROSOANAFANDROSOANAFANDROSOANAFANDROSOANA


UNIVERSITE UNIVERSITE UNIVERSITE UNIVERSITE D’ANTSIRANANAD’ANTSIRANANAD’ANTSIRANANAD’ANTSIRANANA

UPERIEURE POUR L’ENSEIGNEMENT

Département : génie Mécanique

Mémoire de fin de d’études pour l’obtension de diplôme :

Certificat d’Aptitude Pédagogique de l’Ecole Normale

[C.A.P.E.N]

Filière : génie mécanique

Rédigé par : OMARY Gastro

Soutenu : le 18 / 02 / 2011

MAMONJISOA Pierre

Encadreur : RAKOTONDRASOA Honoré

CANISSIUS Ulrich

TOMBORAVO Delphin

PROMOTIONPROMOTIONPROMOTIONPROMOTION : H . E . N . J . : H . E . N . J . : H . E . N . J . : H . E . N . J . A . N . AA . N . AA . N . AA . N . A

CONCEPTION D’UNE SCONCEPTION D’UNE SCONCEPTION D’UNE SCONCEPTION D’UNE SALLE DE ALLE DE ALLE DE ALLE DE


FANDROSOANAFANDROSOANAFANDROSOANAFANDROSOANA


NSEIGNEMENT TECHNIQUE

ALLE DE ALLE DE ALLE DE ALLE DE



Table des matières

QUELQUES SYMBOLES ...................................................................................................................... 6

Chapitre I : ACTIVITE DE LA PEINTURE AUTOMOBILE ............................................................. 12

I- 1- Les couches de peinture............................................................................................................. 15

I- 1- 1-Sous-couches ...................................................................................................................... 15

I- 1- 2-Peinture de finition ............................................................................................................. 16

I-2- Les abrasifs et l’outillage pour le ponçage ................................................................................. 18

I-2-1- Les abrasifs ......................................................................................................................... 18

I-2-2- Formats des abrasifs ............................................................................................................ 18

I-2-3- Modes de fixation des papiers abrasifs ............................................................................... 18

I-3- La préparation des surfaces à peindre ........................................................................................ 20

I-3-1- Dégraissage ......................................................................................................................... 20

I-3-2- Ponçage de la surface .......................................................................................................... 20

I-3-3- Phosphatation (Impression) ................................................................................................. 20

I-3-4- Techniques de ponçage des surfaces peintes ....................................................................... 21

I-4- Masquage des surfaces ............................................................................................................... 24

I-4- 1-Matériaux de masquage ....................................................................................................... 24

I-4- 2-Techniques de masquage ..................................................................................................... 25

I-5- Le compresseur d’air avec leurs accessoires et le pistolet à peinture ......................................... 26

I-5- 1-Epurateur-assecheur d’air. ................................................................................................... 26

I-5- 1-Types de pulvérisations ....................................................................................................... 27

I-6- Détaille de la Salle de peinture automobile ................................................................................ 33

I-6- 1- Eclairage dans la salle de peinture automobile .................................................................. 33

I-6- 2- Les types des filtres utilisés dans une salle de peinture ..................................................... 34

Chapitre II : ÉTUDES DES EVENTUELS DE LA SALLE DE PEINTURE ...................................... 39

II-1- Conduits d’air ............................................................................................................................ 41

II-2- Ventilation par disposition en toiture ........................................................................................ 42

II-2- 1-Choix de la perte de charge adopté ................................................................................... 45

II-2- 2-Démarche de calcul de longueur fictive et de perte de charge singulière .......................... 47

Chapitre III : CALCUL DES PERTES DE CHARGE DU RESEAU .................................................. 54


III-1-Réseau du conduit d’aspiration d’air ....................................................................................... 54

III-2- Conditionnement de la salle de peinture .................................................................................. 57

III-3- Des paramètres nécessaires à l’étude des apports calorifique.................................................. 58

III-4- Détermination du débit d’air dans la salle de peinture ............................................................ 60

III-4-1-Calcul du débit d’air dans la salle de peinture (air ≈ fluide pour études AERAULIQUE) 60

III-4- 2-Débit d’air pour le transport du vapeur de la peinture ...................................................... 61

III-5- Calculs des apports calorifiques .............................................................................................. 64

III-5-1-Apport calorifiques dus à l’ouverture de porte .................................................................. 65

III-5-2-Apport calorifiques dus aux éclairages .............................................................................. 66

III-5-3-Apports calorifique dus aux occupants .............................................................................. 67

III-5-4-Apport calorifiques des murs ............................................................................................. 67

III-5-5-Apport calorifique dus par plafond .................................................................................... 68

III-5-6-Apport calorifique dus par rayonnement solaire ............................................................... 68

III-5-7-Apport calorifique dus au sol ............................................................................................ 69

Chapitre IV : VENTILATEUR MECANIQUE .................................................................................... 71

IV-1-ventilation par soufflage et extraction conjoint (simple flux)................................................... 71

IV-1-1-Généralité de ventilateur ................................................................................................... 72

IV-1-2-Classification suivant la trajectoire dans la roue ............................................................... 72

IV-1-3- caractéristiques géométriques de ventilateur centrifuge .................................................. 73

IV-1-4-caractéristiques aérauliques .............................................................................................. 74

IV-1-5-Caractéristique acoustique ................................................................................................ 75

IV-1-6–détermination des dimensions géométriques du ventilateur ............................................. 75

IV-1-7-Calcul de α2 ....................................................................................................................... 78

IV-1-8-Calcul de CU2 ..................................................................................................................... 79

IV-1-9-Calcul de la vitesse absolue v2 ........................................................................................ 79

IV-1-10- Calcul de Cm2 .................................................................................................................. 79

IV-1-11- l’angle β2 (angle relatif à la sorti) ................................................................................... 80

IV-1-12 – le nombre d’aube du ventilateur ................................................................................... 80

IV-1-13– caractéristique du tôle .................................................................................................... 80

IV-2-Choix du moteur électrique ...................................................................................................... 82

IV-2-1- Eléments de transmissions ............................................................................................... 82

A-Courroies ................................................................................................................................... 82

B-section de la courroie trapézoïdale : .......................................................................................... 82

C-diamètres de poulies : ................................................................................................................ 83


D-calcul de l’entraxe : ................................................................................................................... 83

E-Longueur intérieur développé par la courroie: .......................................................................... 83

F-Calcul de l’entraxe réel ou corrigée: ......................................................................................... 83

G-Vitesse linéaire: ........................................................................................................................ 84

H-Nombre de courroies: ................................................................................................................ 84

I-récapitulations: ............................................................................................................................ 85

Chapitre V : SALLE DE SECHAGE .................................................................................................... 91

V-1- Etudes théoriques ..................................................................................................................... 91

V-2- calcul énergétique de l’échange thermique .............................................................................. 95

V-3- Gain de chaleur pour le chauffage de la carrosserie ............................................................... 100

V-3-1- calcul de la puissance de la batterie chaude ..................................................................... 102

Chapitre VI: CENTRE DE FORMATION PROFESSIONNELLE POUR LA PEINTURE EN CARROSSERIE D’AUTOMOBILE .................................................................................................. 109

VI-1-Processus de formation : ......................................................................................................... 109

VI-2-Intérêts: ................................................................................................................................... 110

Avantage de l’entreprise : intérêt pour tous les élèves ........................................................................ 110

VI-2-1-Etude de la marche .......................................................................................................... 110

VI-2-2-Domaine technique : ........................................................................................................ 111

VI-3-Champ d’activité .................................................................................................................... 116

VI-4-Présentation ou préambule...................................................................................................... 117

VI-5-Module : préparation d’un véhicule pour peinture ................................................................. 118

VI-6-Etapes des travaux pratiques................................................................................................... 125

Compétence globale ............................................................................................................................ 131

Conclusion ........................................................................................................................................... 132

Bibliographie ....................................................................................................................................... 133


QUELQUES SYMBOLES V1 : vitesse de passage de l’air dans l’ouverture supérieure du conduit en [m/s]

V2 : vitesse de passage de l’air pollué dans l’ouverture de fosse sous sol de la salle de peinture en [m/s]

Vd : vitesse de déplacement du pistolet en [m/s]

g : accélération de la pesanteur en [m/s2]

h : hauteur de la salle de peinture en [m]

∆T : différence de température en [K]

T1 : température d’air à l’entre du conduit en [K]

A1 : surface d’ouvertures inferieurs du conduit en [m2]

A2 : surface d’ouvertures supérieures du conduit en [m2]

h1 : hauteur du conduit d’aspiration de ventilateur d’air statique en [m]

h2 : hauteur de conduit de refoulement d’air pollué en [m]

SC : Section du conduit cylindrique en[m2]

Rr : Résistance à la rupture en [daN/mm2]

λ : coefficient de perte de charge [ ]

ξ : Le coefficient de la perte de charge singulière [ ]

L f : longueur fictive des singularités en[m]

dc : diamètre du conduite en [m]

Q : débit d’air en [m3/s]

vc : vitesse corrigée en [m/s]

R : rayon de cintrage en [m]

∆p : perte de charge régulière ou perte de charge singulière en [pa]

V∞ : la vitesse corrigée en [m]

Re : Nombre de Reynolds

: viscosité cinématique de lair en m2/s

ρ air : masse volumique de l’air en [kg/dm3]


∆plin : perte de charge linéaire en [pa/m]

ρ p : masse volumique de peintures en [kg /m3]

ρ a : masse volumique d’air en [kg/m3].

Qa: débit d’air dans la salle de peinture en [m3/s]

Qv: débit de la vapeur de peinture en [m3/s]

Qtr: débit d’air pour transport de vapeur en [m3/s]

°mas : débit massique de l’air sec en [m3/Kgas] °m : débit massique de l’air humide en [m3/h] Pas : Pression partiel de l’air sec en [Pa] P : pression atmosphérique ϕ : Humidité relative à 50% Pv ‘’ : Pression de saturation du vapeur d’eau à 25 [°C] en [Pa] °mi : masse d’humidité par infiltration de l’air en [Kg/h] ωe

*: taux d’humidité extérieur en [Kg/Kg as] ω5

* : taux d’humidité intérieur en [Kg/Kg as] Vr: Volume du rayon lumineux en [m3] Q porte : Apports calorifiques dus à l’ouverture de porte en [w] QLampe : Apports calorifiques dus aux éclairages en [w]

Qocc : Apports calorifiques dus aux occupants en [w]

Qmur : Apports calorifiques des murs en [w]

Qplaf : Apports calorifiques dus plafond en [w]

Qray : Apports calorifiques dus par rayonnement solaire en [w]

Qsol : Apports calorifiques dus au sol en [w]

Qinc : Apports incalculables en [w]

K : coefficient de transfert de chaleur en [w/m2.°k]

δ : Coefficient de débit

µ : Coefficient de pression

N : la vitesse de rotation en [tr/min]


k1: coefficient de diamètre

ηméc : Rendement mécanique ηv : Rendement volumétrique

Théorie d’EULER

v1 et v2 : vitesse absolues d’entrée et de sortie de l’air du ventilateur [m/s];

α1 et α2 : angles absolus d’entré et de sortie [°] (angle formée par la vitesse v1 et v2 avec la tangente au cercle d’entré et de sorti)

U1 et U2 : vitesses circonférentielles d’entré et de sortie (vitesse d’entrainement);

Cu1 et Cu2 : la projection de v1 et v2 sur U1 et U2;

β1 et β2 : angles relatif à l’entré et à la sortie;

W1 et W 2 : vitesse découlement du fluide dans le canal d’entré et de sorti (vitesse relatives)

Ch : couple hydropique en [N.m]

PE : puissance d’EULER en [w]

b: largeur de l’aube en [m]

ghE : énergie massique d’EULER en [J/Kg]

hE : hauteur d’EULER en [m]

ηmano : Rendement manométrique

: Coefficient de correction de la puissance

Dimensionnement de l’arbre du ventilateur

Rpg : résistance pratique au cisaillement ou contrainte admissible du matériau en flexion

: Le moment fléchissant équivalent

M t : moment de la torsion crée par le couple

W : le module de résistance de la section droite qui est égal à

τ [N/mm2] : contrainte admissible au cisaillement

τt [N/mm2] : contrainte admissible à la torsion

Rt [N/mm2] : charge à la limite élastique

σf [N/mm2] : contrainte admissible en flexion

Rt :La résistance pratique à la traction

s : coefficient de sécurité.

G [N /mm] : module de glissement


E [N /mm] : module d’élasticité

Ip :c’est le moment d’inertie polaire

F [N] : effort tranchant

s [mm2] : section du clavette

a [mm] : largeur du clavette

b [mm] : hauteur du clavette

r [mm] : rayon d’arbre


INTRODUCTION

L’activé pour revêtir d’un objet (exemple : maison, table, voiture,…) à pour but de donner une attraction à l’objet, protection contre les intempéries (chaude, froid, humidité, corrosion,…). Cela existe depuis l’antiquité. Les véhicules depuis sa création, la peinture est un moyen efficace pour lutte contre la corrosion. La région DIANA ne possède que de salle très simple non adéquate à cette opération sauf chez les concessionnaires comme SCAM, MADAUTO.

Alors que la zone est un zone littorale et la corrosion est un phénomène non négligeable pour maintenir un véhicule dans son état originale. Par conséquent, il est nécessaire et obligatoire pour avoir un véhicule en bon état.

A travers ce travail de mémoire, nous essayons de contribues à l’amélioration de la salle de peinture existant dans la région de DIANA particulièrement et aussi à travers l’ile.

L’essentiel de l’activité d’une carrosserie consiste à réparer puis remettre en peinture la carrosserie des véhicules. Une des équipements essentielle à la réalisation de cette activité est la salle de peinture. Le véhicule restitué au client automobiliste doit être identique à l’origine. Pour cela, la salle de peinture est à considérer comme une machine de production répondant à des critères normatifs très stricts. De ces normes, des décrets d’application découlent une conception générale structurée par :

• Des paramètres techniques; • Des choix de processus de chauffage; • Des paramètres de vitesse d’air et un circuit homogène de l’écoulement de l’air; • Les critères de température en phase pistolage et étuvage etc.

Pour atteindre cet objectif, voici donc le rapport de fin d’étude concernant la conception d’une salle de peinture, se divise en trois parties :

1ère parte : Matières d’œuvre plus opération nécessaire pour la préparation de la carrosserie d’automobile avant l’application de la peinture;

2ème partie : caractéristique de la salle de peinture suivie de dimensionnement de tous les appparail nécessaire pour la salle de peinture;

3ème partie : consiste à installer un centre de formation des jeunes pour devenir des peintres professionnelle.

Tout cela, nous guide à la fin de ce rapport de sortir le document utilisé pour réaliser une salle de peinture et constituent d’un centre de formation des jeunes pour devenir des peintres professionnelle.


Chapitre I : ACTIVITE DE LA PEINTURE AUTOMOBILE

D’après une référence, le peintre en carrosserie prépare le coloris qu’il va utiliser pour peindre la carrosserie d’un véhicule. Pour cela, il prépare la surface à peindre, protéger ce qui ne sont pas à peindre et applique la peinture au pistolet. Ce travail s’effectue dans une salle de peinture. Le peintre en carrosserie doit suivre une demande logique et méthodique dans les taches à réaliser suivants :

Lieux, zones d’exercice essentiellement en atelier et dans une salle de peinture. En atelier, le milieu est bruyant, poussiéreux, odorant. Dans la salle de peinture, le milieu est également bruyant, mais sans poussière et avec de

fortes odeurs et vapeur de peinture et solvants ou déliant nécessitant une protection. La peinture ce fait à l’intérieur de la salle de peinture avec température plus 20 °C. L’activité ne nécessite pas de déplacements.

Environnement matériel lié à l’exercice de l’activité

Les éléments de base Outil de travail Technique de bases utilisées

o Peinture, vernis o Diluants o Mastics, apprêts o Papier abrasifs o Spécificité : alternance

entre le travail en atelier et le travail en salle de peinture.

o Ponceuse, pistolet o Table agitatrice o Plastique de protection

de véhicule o Documentations

techniques o Compresseur o Matériels lié à la

sécurité : Masque, lunettes….

o Lavage o Ponçage o Décapage o Masticage remplissage

de bords en biseau sur la carrosserie manuellement

o Masticage des apprêts mastique manuellement et suivi des apprêts mastique au pistolet

o Peinture au pistolet o Vernissage au pistolet

Tableau 1: matériel lie a l’exercice pour la peinture automobile

Environnement temporel lié à l’exercice de l’activité Le peintre travaille éventuellement en équipe sur la préparation de la carrosserie du véhicule et pendant l’application de peinture dans la salle de peinture.

Le peintre en carrosserie exerce le plus souvent :

Dans de petites entreprises spécialisées; Dans des ateliers de parcs des véhicules; Dans des concessions.

La qualité du résultat : l’erreur coûte cher.

La sécurité du peintre lui-même: il doit respecter les préconisations en matière de protection.


Les équipements de pulvérisation

La salle de peinture est l'un des principaux équipements que l'on rencontre dans les ateliers de carrosserie. C’est une salle où on isole la carrosserie par rapport à l'atelier de réparation pour évacuer les brouillards lors de la pulvérisation, ces avantages sont les suivants : -Elle protège la santé de l'opérateur en évacuant les vapeurs et brouillards de peinture -Elle permet l'application et le séchage des peintures dans l'air filtré -Elle procure des conditions d'éclairage maximales -Elle élimine les risques et de retombé de brouillards sur les équipements et les outillages. Types d’air soufflé dans une salle de peinture automobile

Air naturel Air forcé (obtenu par convection forcée)

Avantages - Aucun matériel ou appareil pour la circulation de l’air naturel

- Coût relativement bas

- Circulation d’air; - Obtention de l’air neuf

à tout moment; - Facilité d’obtention de

la température extérieure différente de la température intérieure;

- Obtention d’air propre. Inconvénients - Aucune différence de

température; - Aucune différence

dépression; - Air avec impureté; - Sans renouvellement

d’air.

- Nécessité un matériel ou appareil;

- Coût relativement élevé;

- Nécessité un operateur de maintenance;

- Nécessité d’une installation adéquate.

Tableau 2 : comparaison entre l’air naturel et l’air force

Conclusion :

Par conséquent, une installation de conditionnement d’air est utile pour les raisons suivantes :

- Pendant l’application de peinture de la carrosserie d’automobile dans la salle de peinture, il a

beaucoup de brouillard de la vapeur de peinture ces la raison pour lequel nous utilisons air

force dans la salle afin que le brouillard soit évacué;

- Facilite d’obtention de la température extérieure différente de la température intérieure avec la

circulation de l’air propre.


Conditionnement d’air : Une installation de conditionnement d’air assure un nombre important de fonction. Ce type d’installation est utilisé plus particulièrement pour des besoins de procédés et peut fonctionne à la limite sans aucun apport d’air neuf (chauffage).

Dans toute installation de ventilation, climatisation ou conditionnement d’air, on distingue :

Air soufflé (AS) ou Air diffusé : Air traité ou non, qui introduit mécaniquement dans une salle.

Air extrait ou air rejeté (AR) : Air qui ressort mécaniquement de ce même salle après l’avoir traversé. C’est donc de l’air introduit (naturellement ou mécaniquement) qui à perdu ses qualités.

Air neuf (AN) : Air en provenance de l’extérieur, destiné à subir ou non un traitement avant d’être introduit dans une salle.

Air rejeté (AR) : Tout ou partie de l’air extrait qui est rejeté à l’extérieur.

Air recyclé (Ar) : Tout ou partie de l’air extrait qui retourne dans la salle après l’avoir subi ou non un traitement.

Air de surpression (As) : Air qui ressort d’une salle par surpression. Ce dernier est provoque par un début de soufflage supérieur à celui de l’extraction.

Air de mélange (Am) : Air résultant du mélange de plusieurs airs ayant des états différents.

Figue 1: circulation d’air dans une salle de peinture


I- 1- Les couches de peinture On divise les couches de peinture en deux catégories : les sous-couches et les peintures de finition.

I- 1- 1-Sous-couches Il existe trois étapes de sous-couches : A-Les impressions : sont des produits très fluides qui n'ont pas été élaborés support et d'offrir un excellent accrochage aux couches de finition ainsi qu'une excellente protection contre l'humidité et la corrosion. Le temps de séchage d'une impression phosphatant est court. Les impressions appliquent sur les supports métalliques mis à nu. B- Les mastics : utilisés pour corriger les légères imperfections qui ne peuvent être dissimulées par un apprêt. Le mastic permet l'obtention d'une bonne planéité de la surface avant la mise en peinture et peut être appliqué en une couche ou plusieurs couches successives. Il doit sécher entre chaque couche, une fois sec le mastic doit être poncé afin d'uniformiser sa surface. On distingue deux groupes de mastics : mastic de rebouchage (polyester) et mastic de finition. C-Les apprêts : constituent la couche garnissant du processus de mise en peinture. Ils ont pour fonction de :

Masquer les légères imperfections du support à peindre (rayures de ponçage, etc.) ;

Servir de support à la peinture de finition.

Il existe deux apprêts garnissant : - A deux composants : apprêt, durcisseur et diluant ; - Les mono composants : apprêt et diluant.


Peinture :

La peinture est un produit liquide que l'on étale sur la surface et qui, en séchant se transforme en un

film solide et résistant. Les constituants de la peinture : la peinture est un mélange fait de plusieurs constituants parmi lesquels on retrouve :

Figure 2: constituants de la peinture

-Les pigments : sont des petites particules finement broyées qui font partie des éléments solides, on retrouve les pigments colorés, les pigments anticorrosifs et les charges. -Les liants : résine qui cimente les pigments pour former le film de peinture, le liant détermine la composition chimique de la peinture. Il y a deux familles de liants très différentes :

Les thermoplastiques ; Les thermodurcissables.

- Les solvants : liquides qui peuvent dissoudre le liant, il influence la viscosité, la fluidité et la rapidité de séchage de la peinture. Le solvant est la partie volatile de la peinture, il s'évapore ce qui permet le durcissement du film de peinture.

Diluants et réducteurs Le diluant et le réducteur sont des produits semblables aux solvants, qui diminuer la viscosité des peintures lors de leur pulvérisation, chaque diluant ou réducteur est constitué d'un mélange spécial qui contrôle l'étalement de la peinture, le brillant et le temps de séchage. Système couches de couleur : Une peinture opaque qui on un beau fini lustré et brillant, s'applique en deux à trois couches de peinture successive. -Si la peinture est mélangée avec du diluant, c'est une peinture thermoplastique. -Si par contre elle est mélangée avec une quantité prédéterminée de catalyseur et de diluant c'est une peinture thermodurcissable.

I- 1- 2-Peinture de finition

On le nomme ainsi parce que ce sont elles qui procurent l'aspect final et doivent donc offrir un beau

fini tout en résistantes et brillantes. Les peinture de finition se caractérise par la composition chimique

de leur liant (cellulosique, glycérophtalique, acrylique, polyuréthanes).

Système couche de base / couche transparente : Procédé de peinture de finition en deux étapes. Il consiste à pulvériser une peinture de base colorée, généralement 2 à 4 applications, la peinture sèche par évaporation de solvants. En suite, la couche de base est recouverte d'un vernis transparent, soit 2 à 3 applications, c'est le vernis qui assurera les caractéristiques de brillance et de résistance.


Autres produits nécessaires à la peinture Catalyseurs de polymérisation (durcisseur) :

Sont des produits liquides généralement ajoutés à la peinture, leur rôle est d'accélérer le processus d'oxydation entre la peinture et l'oxygène de l'air. Ils favorisent donc la transformation du produit liquide en produit solide.

Le diluant de nettoyage : Il ne faut jamais utiliser le diluant de nettoyage pour la pulvérisation des peintures mais plutôt pour le nettoyage des pistolets et des accessoires qui servent au mélange des peintures.

Dégraissant pour cire et silicone : Sont des solvants de nettoyage qui dissolvent et enlèvent les silicones, cires, graisses, goudrons routiers et les huiles. Pour enlever le contaminant on imbibe un chiffon propre de dégraissant, puis on essuie une petite surface avec le chiffon mouillé. Ensuite on assèche la zone avec un autre chiffon propre.

Vernis

La plupart du temps, le vernis est intègre directement sur la peinture, mais certaine peinture exige que

le vernis est fait après 15 à 30 munîtes de l’application de peinture sur la carrosserie d’automobile où

dépend de la mode d’emplois de peinture.


I-2- Les abrasifs et l’outillage pour le ponçage

I-2-1- Les abrasifs Appelés aussi "papiers abrasifs" , sont de formes de dimensions variées, ils servent au ponçage des surfaces, à adoucir les imperfections, créer une adhérence sur les anciens finis et égaliser les produits de remplissage. Un abrasif est constitué par grains de saphir ou de sable collés sur un support à l'aide d'un liant, chaque type de papier est destiné à des fonctions bien précises. On indique la dimension des grains et la granulométrie par un numéro à l'endos du papier abrasif. La granulométrie représente le nombre de grains par centimètre carré. Deux systèmes de classement pour identifier la granulométrie des papiers abrasifs :

La norme européenne (FEPA) exemple P 220 la lettre P devant le numéro La norme américaine (ANSI) exemple 220 pas de lettre rien que le numéro.

I-2-2- Formats des abrasifs

Les principaux papiers abrasifs utilisés dans les ateliers de carrosserie : A. Feuilles standards : selon ses caractéristiques elles peuvent être utilisées à sec, à

l'eau, manuellement ou mécaniquement, on doit la découper afin d'obtenir les dimensions désirées.

B. Feuilles prédécoupées : ils favorisent des économies de temps et minimisent les pertes de matériel.

C. Feuilles en forme de disque : utilisés pour le ponçage mécanique. D. Papier abrasif en rouleau : s'adapte à divers blocs de ponçage manuel, lime

rapide et limes pneumatiques. E. Feuilles perforées : fabriquées pour être utilisées avec des outils et

accessoires de ponçage munis d'un système d’aspiration des poussières, leurs avantages :

- Diminuent le problème de poussière - Empêchent l'encrassement du papier abrasif - Minimisent l'accumulation de poussière sur la surface.

F. Eponge abrasive : le support de l'éponge abrasive étant très flexible favorise le ponçage des champs arrondis, des courbes et des formes incurvées. Ce système permet le ponçage à la main sans laisser les traces des doigts.

I-2-3- Modes de fixation des papiers abrasifs On utilise trois moyens pour fixer les papiers abrasifs sur les outils manuels et mécaniques :

- Les pinces à ressort - Les adhésifs - Le système auto- agrippant.


Les outils à poncer manuels sont :ponçage de manière à conserver la planéité des surfaces.Pour les grandes surfaces planes, on utilise les limes à poncer. Le déplacement de la cale à poncer est en mouvement de vasurface d’une carrosserie automobile.

Figure 3: bloc à poncer en caoutchouc pour papier abrasif conventionnel

outils manuels po

Avantages - Pour des petits ateliers;

- Conservation de la surface;

- le coût moins élevé;

- adapté aux plusieurs

positions et façon de

ponçage.

Inconvénients - lent;

- exige de

humaine;

Tableau 3: comparaison entre la ponceuse manuel et mécaniqueConclusion Par conséquent pour avoir une bonne planéité de surface manuels pour le ponçage de la carrosserie d’automobile.

d’études

manuels sont : les blocs ou cale à poncer, leur rôle est de permettre d'effectuer le ponçage de manière à conserver la planéité des surfaces. De plus, ils éliminent les marques des doigts. Pour les grandes surfaces planes, on utilise les limes à poncer.

Le déplacement de la cale à poncer est en mouvement de va-et-vient à la même direction sur la surface d’une carrosserie automobile.


Figure 4: ponceuse électrique

outils manuels pour le ponçage outils mécaniques pour le ponçage

Pour des petits ateliers;

Conservation de la surface;

le coût moins élevé;

adapté aux plusieurs

positions et façon de

ponçage.

- rapide; - facilité de l’utilisation.

lent;

exige de la force physique

humaine;

- le coût élevé;

- manque de précision;

- difficile à manier pour

conserver la planéité des

surfaces

3: comparaison entre la ponceuse manuel et mécanique

Par conséquent pour avoir une bonne planéité de surface donc, il est avantage d’utiliser des outils manuels pour le ponçage de la carrosserie d’automobile.

est de permettre d'effectuer le De plus, ils éliminent les marques des doigts.

vient à la même direction sur la


outils mécaniques pour le ponçage

facilité de l’utilisation.

le coût élevé;

manque de précision;

difficile à manier pour

conserver la planéité des

3: comparaison entre la ponceuse manuel et mécanique

donc, il est avantage d’utiliser des outils


I-3- La préparation des surfaces à peindre

I-3-1- Dégraissage Les pièces de métal neuves sont souvent enduites d'huile qui les protège contre la rouille et l'oxydation. La première chose à faire avant de traiter un support métallique c'est de le dégraisser. Pour cette opération, on utilise un décapant pour cire et silicones. On mouille la surface d'un mouvement circulaire à l'aide d'un chiffon imbiber le décapant dissout les produits graisseux de la surface. Ensuite, à l'aide d'un chiffon propre et sec, on doit l’essuyer de façon à ramasser les contaminants dissous.

I-3-2- Ponçage de la surface Le métal doit être libre de toute trace de rouille ou d'oxyde. Cependant, deux méthodes de ponçage sont utilisées : -Le ponçage manuel : d'abord, on sélectionne une feuille de papier avant pour ponçage à sec, la granulométrie varie en fonction de l'importance de l'oxydation, le ponçage s'effectue en mouvement de va-et-vient, et régulièrement de biais à environ 30°. On ne doit jamais sauter plus de deux numéros à la fois si non la surface laissera apparaître des rayures de ponçage.

Figure 5 : papier abrasif

Figure 5 : étapes des numéros du papier abrasif pour le ponçage de mastique de la carrosserie

-Le ponçage mécanique : lorsque la surface est grande ou fortement oxydée, on sélectionne le papier abrasif et on le fixe sur la ponceuse puis on règle la pression d'air; lors du ponçage, il ne faut pas mettre trop de pression sur la ponceuse pour ne pas chauffer la surface et encrasser le papier abrasif ce qui diminue les performances de ponçage.

I-3-3- Phosphatation (Impression) Une impression constitue à la fois : -Une couche anti-corrosion


-Une couche d'accrochage entre la tôle nue et le mastic.

I-3-4- Techniques de ponçage des surfaces peintes

A. Nettoyage de l'ancien fini : avant d'effectuer le ponçage d'une surface peinte, il faut la nettoyer pour qu'elle soit propre. Le nettoyage se réalise en deux étapes :

- Lavez à l'eau savonneuse - Dégraissage au décapant pour cire et silicones.

Le fait de négliger le nettoyage de la surface avant le ponçage peut entraîner des problèmes :

- Encrassement du papier abrasif lors du ponçage - Contamination en profondeur de la surface par l'action de ponçage - Mauvaise adhérence des produits appliqués sur la surface.

B. Opération de ponçage Les couches de finition à appliquer dans les opérations de ponçage font en trois étapes différentes :

- Le ponçage - Le biseautage - Le planage

B1. Le ponçage Il s'effectue à sec, à l'eau, manuellement ou mécaniquement et permet de supprimer le lustre et les légères imperfections de la surface peinte. De plus, il laisse des fines rayures sur la surface qui procurent l'accrochage aux couches de finition.

Le ponçage à sec procure les avantages suivants :

---- gain du temps pour le remplissage de sous-couche ; ---- l’économisation de l’eau.

Le ponçage à sec procure les inconvénients suivants : - dégage beaucoup de la poussière, à tendance à encrasser le papier abrasif ; - l’obtention du mauvais état de surface fini; - diminution de la durabilité du papier abrasif.

Le ponçage à l'eau procure les avantages suivants : - Il permet d'éliminer la poussière; - Il permet d'obtenir un fini plus lisse; - Il augmente la durabilité du papier abrasif. Le ponçage à l'eau procure les inconvénients suivants :

- exigence de l’eau un peut considérable; - exigence de l’évacuation d’eau sale.


Conclusion le ponçage à l’eau que nous permet d’avoir de bon planéité et durabilité du papier abrasif, c’est la raisons pour laquelle que nà l’eau.

Figure 6 : l’application de

Le ponçage manuel s'effectue par des mouvements de vadans la même direction; une fois poncé, le fini doit être lisse et mat. La ponçage s'effectue : -A sec, en enlevant la poussière avec un chiffon propre et sec,-A l'eau, en enlevant l'eau sur la surface poncée à l'aide d'une raclette deponçage).

Une fois le ponçage complété on rince puis as B2. Le biseautage Consiste à effectuer un chanfrein sur l'épaisseur de la pellicule de peintureéraflures, en tailles et marques de cailloux. Les opérations deponceuse orbitale, la vérification s'effectue avec la

Figure 7: surface avant biseautage Figure 8: surface après biseautage

Figure 9: surface avant ponçage Figure 10 : surface après ponçage

d’études

le ponçage à l’eau que nous permet d’avoir de bon planéité et d'obtenir un fini plus lisse avec la , c’est la raisons pour laquelle que notre choix s’oriente à adopté le ponçage

Figure 6 : l’application de ponçage à l’eau

Le ponçage manuel s'effectue par des mouvements de va-et-vient parallèles dans la même direction; une fois poncé, le fini doit être lisse et mat. La vérification du

A sec, en enlevant la poussière avec un chiffon propre et sec, A l'eau, en enlevant l'eau sur la surface poncée à l'aide d'une raclette de caoutchouc (bloc de

Une fois le ponçage complété on rince puis assèche la surface.

Consiste à effectuer un chanfrein sur l'épaisseur de la pellicule de peinture généralement autours des éraflures, en tailles et marques de cailloux. Les opérations de biseautage s'effectuent à l'aide d'une

tale, la vérification s'effectue avec la main qu'on passe à plat sur le bord biseauté.



d'obtenir un fini plus lisse avec la otre choix s’oriente à adopté le ponçage

vérification du

caoutchouc (bloc de

généralement autours des biseautage s'effectuent à l'aide d'une

main qu'on passe à plat sur le bord biseauté.




B3. Le planage L'opération de planage permet d'obtenir la planéité d'une surface, on utiliseune lime à poncer.

Ponçage de finition

But : faire disparaître les légères imperfections de la surface et de procurer unecouches de finition subséquentes car une ccontraire elle les rend apparentes.

Ponçage de l'apprêt garnissant :

Figure 12 : obtention de surface lisse après

Précaution à prendre lors du ponçage de finitionIl faut toujours vérifier l'état de la surface et surtout être prudent à proximité desrebords des panneaux afin d'éviter, de perforer le film de peinture et

d’études

L'opération de planage permet d'obtenir la planéité d'une surface, on utilise généralement un bloc ou

Figure 11: opération de planage de surface

faire disparaître les légères imperfections de la surface et de procurer une bonne adhérence en couches de finition subséquentes car une couche de peinture ne remplit pas les imperfections, au contraire elle les rend apparentes.

Ponçage de l'apprêt garnissant : peut s'effectuer à l'eau ou à sec. Aspérité

Figure 12 : obtention de surface lisse après

Précaution à prendre lors du ponçage de finition : Il faut toujours vérifier l'état de la surface et surtout être prudent à proximité des arrêtes vives et les rebords des panneaux afin d'éviter, de perforer le film de peinture et/ou dont aussi éviter le po

généralement un bloc ou

bonne adhérence en remplit pas les imperfections, au

arrêtes vives et les ou dont aussi éviter le ponçage


avec le bout des doigts. Lors du ponçage, le choix du papier abrasif est très important.

I-4- Masquage des surfaces

I-4- 1-Matériaux de masquage Les opérations de masquage consistent à protéger toutes les parties de l'automobile qui ne doivent pas être peintes. Les opérations de masquage exigent de la précision pour avoir une mise en peinture de qualité.

A. Le ruban de masquage: est un ruban en papier adhésif, il adhère au support sans collage définitif.

Il existe en différentes largeurs, on les utilise principalement pour : -Protéger les petites pièces qui ne peuvent être déposées -Fixer le papier de masquage sur les grandes surfaces à couvrir.

Figure. 13 : Le ruban de masquage

B. Le papier à masquer : est utilisé pour couvrir les grandes surfaces. Pendant les travaux, ils offrent une bonne protection contre les poussières et les brouillards de pulvérisation, sont disponibles en rouleaux de différentes largeurs.

C. Le cordon de vinyle pour soulèvement des caoutchoucs: Les joints caoutchouc de glaces sont parfois difficiles à masquer avec précision, afin de créer un espace entre le joint et la surface. On insère un cordon de vinyle sous le caoutchouc de façon à le soulever pour faciliter le masquage. De plus, le soulèvement de cordon permet le ponçage de la surface sous le rebord et permet aussi à la peinture de se rendre sous le caoutchouc. Une fois finis, l'automobile peinte et sèche, on peut enlever le cordon et le caoutchouc reprendra sa position initiale sur la surface peinte.

Figure. 14 : Le ruban de masquage


I-4- 2-Techniques de masquage Dans le cas où les éléments à protéger sont facilement démontable (optique, essuie-glace) il est préférable et plus pratique de les déposer. Le masquage peut être temporaire ou final. Avant de commencer la ponçage final, il est important d'effectuer le nettoyage complet de l'automobile pour :

- Eliminer les poussières qui pourraient nuire à l'adhérence du ruban adhésif, - Eviter de nettoyer les éléments une fois l'automobile peinte, - Minimiser les risques de contaminations dues aux poussières lors de la

pulvérisation de la peinture.

Figure 15 : masquage

Pour le masquage des places, utiliser de larges feuilles que vous avez préalablement découpées, il faut

faire le moins de plis et de recoins possibles parce que ceux-ci ont tendance à ramasser les poussières.

Lorsque les encadrements de portières doivent être peints : il faut masquer les garnitures intérieures

ainsi que les joints d'étanchéité. On doit aussi bloquer les ouvertures de l'habitacle de façon à éviter

l'introduction du brouillard de peinture dans l'automobile. Le compartiment moteur est une source de

poussière et de graisse, il est donc recommandé de le masquer avant d'entreprendre la peinture.


I-5- Le compresseur d’air avec leurs accessoires et le pistolet à peinture

Le compresseur d’air est un équipement conçu pour pomper l'air et l'emmagasiner à

élevée.

Figure 16 : constitution de compresseur

Principales règles d'utilisation - Maintenir le filtre propre;- Vidange de l’huile de la pompe;- Vérification de l’état des courroies;- Vérification et réglages de- Vérification du fonctionnement de la soupape de sécurité.

Installation du compresseur Notre compresseur est disposé, dans la mesure du possible dans une zone où il peut aspirer un air frais propre et sec.

I-5- 1-Epurateur-assecheur d’air.

Il enlève l'huile, la saleté et l'humidité de l'air comprimé, il filtre l'air et il régularise le débit. Les épurateurs-assécheurs sont généralement reliés au compresseur par un tuyau qui part du sommet de la ligne d'air principale. La tuyauterie doit être inclinée vers le compresseur; toute l'humidité des tuyaux s'écoulera ainsi dans le réservoir. La suite des tuyaux d’épurateurla salle de peinture.

d’études

Le compresseur d’air avec leurs accessoires et le pistolet à peinture

Le compresseur d’air est un équipement conçu pour pomper l'air et l'emmagasiner à

Figure 16 : constitution de compresseur

Maintenir le filtre propre; Vidange de l’huile de la pompe; Vérification de l’état des courroies; Vérification et réglages de la tension des courroies; Vérification du fonctionnement de la soupape de sécurité.

Notre compresseur est disposé, dans la mesure du possible dans une zone où il peut aspirer un air frais

assecheur d’air.

Il enlève l'huile, la saleté et l'humidité de l'air comprimé, il filtre l'air et il régularise le débit. Les assécheurs sont généralement reliés au compresseur par un tuyau qui part du sommet de la

le. La tuyauterie doit être inclinée vers le compresseur; toute l'humidité des tuyaux s'écoulera ainsi dans le réservoir. La suite des tuyaux d’épurateur-assecheur d’air conduise l’air dans

Le compresseur d’air est un équipement conçu pour pomper l'air et l'emmagasiner à une pression plus

Vérification du fonctionnement de la soupape de sécurité.

Notre compresseur est disposé, dans la mesure du possible dans une zone où il peut aspirer un air frais

Il enlève l'huile, la saleté et l'humidité de l'air comprimé, il filtre l'air et il régularise le débit. Les assécheurs sont généralement reliés au compresseur par un tuyau qui part du sommet de la

le. La tuyauterie doit être inclinée vers le compresseur; toute l'humidité des tuyaux assecheur d’air conduise l’air dans


Figure 17:

I-5- 1-Types de pulvérisations A-Pulvérisation conventionnelle

Figure 18 : Le chapeau dirige l'air dans le jet de peinture pour le vaporiser

-avantages :

o Pression élevée au chapeau;o Rapidité de la diffusion de la peinture;

-inconvénients :

o Brouillard important dû à la vitesse élevée des gouttelettes qui rebondissent sur la surface;o Utilisée surtouts pour carrosserie de grand dimension (bateaux, …);

B-Pulvérisation basse pression ou pistolet HVLP (

d’études

Figure 17: Epurateur-assecheur d’air

Pulvérisation conventionnelle :

Le chapeau dirige l'air dans le jet de peinture pour le vaporiserconventionnelle

chapeau; Rapidité de la diffusion de la peinture;

Brouillard important dû à la vitesse élevée des gouttelettes qui rebondissent sur la surface;Utilisée surtouts pour carrosserie de grand dimension (bateaux, …);

sion ou pistolet HVLP (HIGH VOLUME LOW PRESSURE

Le chapeau dirige l'air dans le jet de peinture pour le vaporiser de pulvérisation

Brouillard important dû à la vitesse élevée des gouttelettes qui rebondissent sur la surface;

HIGH VOLUME LOW PRESSURE ) :


Figure 19 : Le chapeau dirige l'air dans le jet de peinture pour le vaporiserbasse pression

- avantages :

o Peu de risque pour la gouttelette de peinture;o Vaste de domaine d’utilisationo La pression de l’air dépend du réglage de l’étalement réglé dans la quantité d’air.

-inconvénients :

o Consommation importante de volume d’air comprimé;o Les réseaux d’air comprimé ne sont pas en général adaptés à ce matériel.

C-Pulvérisation à technologie mixte

Figure 20 : Chapeau d'air dirige l'air dans le jet de peinture pour le vaporiser

- avantages :

Le taux de transfert est également amélioré par réduction

o de la distance pistolet /support;o de la vitesse de déplacement par rapport au support.

-inconvénients :

Il est utilisé surtout pour faire la peinture des pièces à petit dimension ou des tubes

d’études

Le chapeau dirige l'air dans le jet de peinture pour le vaporiser de pulvérisation

Peu de risque pour la gouttelette de peinture; Vaste de domaine d’utilisation; La pression de l’air dépend du réglage de l’étalement réglé dans la quantité d’air.

Consommation importante de volume d’air comprimé; Les réseaux d’air comprimé ne sont pas en général adaptés à ce matériel.

mixte :

Chapeau d'air dirige l'air dans le jet de peinture pour le vaporiser mixte

Le taux de transfert est également amélioré par réduction :

de la distance pistolet /support; itesse de déplacement par rapport au support.

Il est utilisé surtout pour faire la peinture des pièces à petit dimension ou des tubes

de pulvérisation

La pression de l’air dépend du réglage de l’étalement réglé dans la quantité d’air.

Chapeau d'air dirige l'air dans le jet de peinture pour le vaporiser de pulvérisation

Il est utilisé surtout pour faire la peinture des pièces à petit dimension ou des tubes.


D -Choix de pistolet :

Notre choix s’oriente au pistolet à succion ou pistolet à gravité

Le pistolet HVLP est considéré aujourd'hui comme le procédé qui se développera dansl’avenir pour participer à la protection de l'environnement et l’avantage de la facilité d’utilisation. Nous pouvons traduire en français H.V.L.P par-Pour les pistolets à succion : Son volume ne dépasse pas, généralement le litre. La capacité du godet est limitée pour éviter un poids trop élevé à l'ensemble du pistolet, ce qui ne manquerait pas de fatiguer le bras du peintre et risquerait d'être à l'origine de certains défauts. Le godet est fixé sous le pistolet par un système de verrouillage de type à vis, étrier ou rampe;-Pour les pistolets à gravité : Son volume n'excède pas en principe 0,8 litremploi facile et sa fixation doit permettre un bon équilibre pour ne pas gêner la prise en main ou l'inclinaison du pistolet lors de la pulvérisation.

d’études

pistolet à succion ou pistolet à gravité (ou pistolet H V L P).

est considéré aujourd'hui comme le procédé qui se développera dansl’avenir pour participer à la protection de l'environnement et l’avantage de la facilité d’utilisation. Nous pouvons traduire en français H.V.L.P par « haut volume d'air à faible pression ».

: Son volume ne dépasse pas, généralement le litre. La capacité du godet est limitée pour éviter un poids trop élevé à l'ensemble du pistolet, ce qui ne manquerait pas de fatiguer le bras du peintre et risquerait d'être à l'origine de certains défauts. Le godet est fixé sous le pistolet par un système de verrouillage de type à vis, étrier ou rampe;

: Son volume n'excède pas en principe 0,8 litre pour rester également d'un emploi facile et sa fixation doit permettre un bon équilibre pour ne pas gêner la prise en main ou l'inclinaison du pistolet lors de la pulvérisation.

(ou pistolet H V L P).

est considéré aujourd'hui comme le procédé qui se développera dans l’avenir pour participer à la protection de l'environnement et l’avantage de la facilité d’utilisation.

« haut volume d'air à faible pression ». : Son volume ne dépasse pas, généralement le litre. La capacité du godet

est limitée pour éviter un poids trop élevé à l'ensemble du pistolet, ce qui ne manquerait pas de fatiguer le bras du peintre et risquerait d'être à l'origine de certains défauts. Le godet est fixé sous le

e pour rester également d'un emploi facile et sa fixation doit permettre un bon équilibre pour ne pas gêner la prise en main ou


Figure 21 : pièces principales d'un pistolet

Les pièces principales d'un pistolet sont : -Le chapeau d'air (A) dirige l'air dans le jet de peinture pour le vaporiser. -La buse (B) et l'aiguille de peinture (C) mesurent et dirigent la quantité de peinture appropriée dans le jet d'air. -La soupape de réglage de l'étalement (G) règle la quantité d'air alimentant les oreilles d'air et détermine la dimension et la forme de la vaporisation. -La vis de réglage de l'aiguille (E) commande le mouvement de l'aiguille qui contrôle le jet de fluide -La soupape d'air (F) commande la quantité d'air admise dans le pistolet -La gâchette (D) actionne la soupape d’air. On appelle pistolets sans décharge ceux qui sont pourvus d'une soupape d'air. On les utilise lorsque le compresseur est muni d'un contacteur automatique de commande de pression pour arrêter ou mettre en marche le compresseur. Tous les pistolets utilisés pour la peinture de "finition" dans l'automobile, sont sans décharge.

Les pistolets sans soupape d'air sont du type à décharge. On les utilise quand le compresseur d'air n'est

pas muni d'un contacteur pour mettre en marche ou arrêter automatiquement l'équipement de

pulvérisation de l'air s'échappe constamment du pistolet pour maintenir la pression à un niveau de

fonctionnement sûr. Le pistolet sans décharge ne convient généralement pas à la peinture dans le

contexte de la carrosserie.


Les pistolets qu'ils soient à succion

de peinture les différencie. L'alimentation favorise le débit par le double

phénomène d'aspiration. L'alimentation par gravité présente des avantages, en particulier pour les

produits à viscosité plus élevée.

Figure 23 : Pistolet gravité (HVLP ou Haute Volume d’air à faible Pression)

Il s'agit de pulvériser la peinture à basse pression, en moyenne aux alentours de 0,7 bar et véhiculer

cette dernière par un grand volume d'air mis en œuvre en jouant sur la canalisation du jet de peinture

et en obtenant ainsi une diminution importante d

sur la surface à peindre. Conclusion Pour avoir la finition de peinture soit parfait nous avons l’intérêt d’utilisé le pistolet de peinture type HVLP

Figure 24: pertes

Figure 22 : Pistolet à succion (HVLP ou Haute Volume

fin d’études

succion ou à gravité ont un fonctionnement identique, seule l'alimentation

de peinture les différencie. L'alimentation favorise le débit par le double effet de la gravité et du


Pistolet gravité (HVLP ou Haute Volume d’air à faible Pression)



et en obtenant ainsi une diminution importante du phénomène de rebond des gouttelettes pulvérisées

Pour avoir la finition de peinture soit parfait nous avons l’intérêt d’utilisé le pistolet de peinture type

24: pertes de produit dues à l’éloignement du pistolet

Pistolet à succion (HVLP ou Haute Volume à faible

ont un fonctionnement identique, seule l'alimentation

effet de la gravité et du


Pistolet gravité (HVLP ou Haute Volume d’air à faible Pression).



u phénomène de rebond des gouttelettes pulvérisées

Pour avoir la finition de peinture soit parfait nous avons l’intérêt d’utilisé le pistolet de peinture type

de produit dues à l’éloignement du pistolet

à faible Pression).


E-Choix de compresseur d’air Dans l’application de peinture automobile, le débit de compresseur d’air et le type de pistolet à peinture utilisé joue un rôle important pour avoir une bonne finition de peinture. Le tableau ci-dessous nous donne l’intervalle des débits de compresseur d’air et le type de pistolet à peinture qu’on devrait utiliser avec compresseur d’air. Matériels Pression au

centre du chapeau du pistolet

Débit de compresseur d’air

Qualité

d’atomisation

Taux de transfert

Calibration de

l’air effectué par

Pistolet à pulvérisation conventionnelle

Élevée

3 - 3,5 bars

Faible

300 - 350 l/mn

Très fine 40 % Chapeau

Pistolet de pulvérisation à basse pression ou HVLP

Basse

0,7 bar

Élevé

400 - 500 l/mn

Bonne mais

grossière avec

les produits

difficiles

50 à 75 %

Bague

déflectrice ou

chapeau

Pistolet à pulvérisation trastech

Moyenne

1,3 à 1,7 bars

Faible

250 - 300 l/mn

Fine à très fine

avec 90 % des

produits

65 à 75 %

Bague

déflectrice ou

chapeau

Tableau 17 : caractéristique de pistolet de pulvérisation de peinture automobile

Le Pistolet de pulvérisation à basse pression ou HVLP est le pistolet utilisé pour la peinture automobile selon le choix vu les avantages donné par le pistolet HVLP avec le compresseur à débit d’aspiration d’air varie 400 - 500 l/mn.

Compresseur lubrifié Mon-étagé Bi-cylindré Pression de service 10 bar

Réservoir de stockage d’air : 200 [l] (Projet I : étude de compresseur d’air fait par OMARY GASTRO)


Type Moteur

MEK 461 2.2 [KW]

Tableau 18 : caractéristique d’un compresseur (tiré dans le catalogue des compresseur d’air à piston sec ou lubrifie, mail : [email protected])

E- Les Equipements de protection individuelle

-Les lunettes de sécurité doivent être conçues pour protéger les yeux sous tous lesangles, et pour résister aux solvants usuels.

- Les filtres anti-poussières

- Les masques à cartouches.

I-6- Détaille de la Salle de peinture automobile

I-6- 1- Eclairage dans la salle de peinture automobile

Le peintre contrôle son application et ce visuellement durant toute l'opération. Aussi il est primordial que l'éclairage dans la cabine soit efficace, régulier, sans zone d'ombre. On peut considérer qu'une installatéclairage fiable. On utilise à cet effet des que le spectre de ces tubes évite les problèmes de colorimétrie et en particulier, ceux du métamérisme.

Toute l’installation électrique et les composants de la salle seront

raison de la présence de solvants inflammables.

fin d’études

Débit d'aspiration

2.2 [KW] 500 [ l/mn]

: caractéristique d’un compresseur (tiré dans le catalogue des compresseur d’air à : [email protected])

Les Equipements de protection individuelle :

doivent être conçues pour protéger les yeux sous tous lesangles, et pour résister aux solvants usuels.

Détaille de la Salle de peinture automobile

dans la salle de peinture automobile

Le peintre contrôle son application et ce visuellement durant toute l'opération. Aussi il est primordial que l'éclairage dans la cabine soit efficace, régulier, sans zone d'ombre. On peut considérer qu'une installation équipée d'un ensemble de plus de mille luxéclairage fiable. On utilise à cet effet des tubes lampes fluorescents. Il est extrêmement important que le spectre de ces tubes évite les problèmes de colorimétrie et en particulier, ceux du

Toute l’installation électrique et les composants de la salle seront de type Exe (anti

raison de la présence de solvants inflammables.

Débit efficace

302 [l/min]

: caractéristique d’un compresseur (tiré dans le catalogue des compresseur d’air à

Le peintre contrôle son application et ce visuellement durant toute l'opération. Aussi il est primordial

mille lux présente un . Il est extrêmement important

que le spectre de ces tubes évite les problèmes de colorimétrie et en particulier, ceux du

de type Exe (anti-explosif) en


Figure 25: représentation de la salle de peinture avec l’éclairage des lampes tubes fluorescentes

I-6- 2- Les types des filtres utilisés dans une salle de peinture

Les salles de peinture comprennent aujourd’hui quatre types des filtres : 1. Le Pré-filtre pour les grosses particules (filtre au débit admission d’air); 2. Le Filtre Plénum situé au plafond de la salle de peinture pour les fines particules (Figure 27); 3. Le Painstop recueille les peintures non accrochés. Il se trouve dans le sol et est composé de fibres de verre (Figure 28); 4. Enfin, le filtre à charbon actif enlève les résidus de solvant.

Figure 26: représentation de filtre au plafond avec leur fixation au plafond


Figure 27: représentation de filtre se trouve dans fosse d’extraction d’air avec leur coiffe

I-6- 3- Types des salles de peinture Il y a trois types des salles de peinture

-salle de peinture à ventilation horizontale (Figure a);

-salle de peinture à ventilation oblique (Figure b);

-salle de peinture à ventilation verticale (Figure c) Salle de peinture à

ventilation horizontale

Salle de peinture à ventilation oblique

Salle de peinture à ventilation verticale

Avantages -évacuation rapide de l’air pollué;

- des filtre mécaniques interceptent les particules solides et éviter la dispersion excessive de contaminants dans l’atmosphère.

-il corrige le problème d’apport d’air par la ventilation horizontal

-évacuation directe de la vapeur de peinture en sens oblique.

- équipements entièrement fermés et pratiquement étanches;

-filtre plénum situé au plafond, distribue de l’air traité et filtré à l’intérieur de la salle ;

-le déplacement d’air diminue la possibilité de fortes concentrations de contaminant;

- séchage de la peinture à haute température.

Inconvénients - aucune filtre de vapeur aérosols;

-domaine d’utilisation limité

-complexité de l’installation ;

-pour des petites pièces.

-il exige de la fiabilité de l’installation ;

-coût des éléments mécanique et des installations assez élevé.


Tableau 4 : différences des salles de peinture selon leurs types de ventilation

A-Salle de peinture à ventilation horizontale :

Figure a: Cabine à ventilation horizontale

B-Salle de peinture à ventilation oblique

Figure b: Cabine à ventilation oblique

C-Salle de peinture à ventilation verticale

Figure c: Cabine à ventilation verticale

Conclusion

La salle de peinture à ventilation verticale est aujourd’hui considérée comme la plus efficace. L’air est tiré de l’extérieur de la salle par un dispositif situé au plafond de la salle qui distribue uniformément l’air traité à l’intérieur de la salle et il permet d’obtenir le résultat fiable et meilleur qualité.

C’est la raison pour laquelle notre étude ce concentre à l’étude de la conception de la salle de peinture à ventilation vertical.


Figure 28 : Principe de circulation d’air pour la salle de peinture à

C-Entretien de la salle de peinture :Pour maintenir la cabine en bon état, il fautnettoyer les murs et plancher de la

fin d’études

28 : Principe de circulation d’air pour la salle de peinture à ventilation vertical

Entretien de la salle de peinture : Pour maintenir la cabine en bon état, il faut remplacer les filtres au besoin, vérifier la ventilation,

e la salle et contrôler la conduite d'air ainsi que l'éclairage.

ventilation vertical

remplacer les filtres au besoin, vérifier la ventilation, salle et contrôler la conduite d'air ainsi que l'éclairage.


Chapitre II : ÉTUDES DES EVENTUELS DE LA SALLE DE PEINTURE

Cette étude ce concerne surtout à la réalisation d’une salle de peinture d’automobile. Donnée initial :

Le volume de véhicule prendra comme de référence pour le dimensionnement de la salle de peinture avec la salle de séchage est CHEVROLET ou MINIBUS avec leur Volume de la carrosserie : 12 000 [litre] = 12 [m3]; Masse de carrosserie métallique à vide : 1 635 [kg];

Lieu de l’implantation en plein ville ; Energie électrique courant de JIRAMA avec la tension U = 380 [v]; Source d’eau utilisée venant de la conduite d’eau de JIRAMA.

Tableau 5 : type des véhicules apte à peindre dans la salle de peinture que nous allons étudier

Pour l’étude de dimensionnement d’une salle de peinture pour le véhicule petite utilitaire, il faut déterminer :

10 points de mesure repartis autour du véhicule : - 3 point de chaque coté (1; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6) - 2 points à l’avant et 2 à l’arrière (7 ; 8 ; 9 ; 10)

Espacement de 0,50 [m] entre le peintre et le carrosserie élever le peintre de hauteur 0,90 [m] par rapport au sol pour atteindre la toiture du véhicule.

La moyenne des vitesses d’air en ces 10 points doit être supérieure ou égale à 0,4 [m/s] et

VEHICULE VOLUME OCCUPE DANS LA SALLE DE PEINTURE [m 3]

MAZDA 12

Voiture tout terrain : CHEVROLET, 4*4 12

Voiture légué : 4L, R18 8


aucune vitesse inferieure à 0,3 [m/s]

Figure 29 : représentation des dix points de l’emplacement du peintre

La variation de la distance entre le filtre au plafond et le plafond d’automobile n’a aucun effet sur l’influence du mouvement de la vapeur de peinture pendant l’application, car dans une salle de peinture à ventilation vertical la direction de mouvement de l’air est de haut vers le bas. Tout ceci peut se voir dans la fosse d’évacuation d’air pollué.

Figure 30 : représentation hauteur de la salle de peinture


Figure 31 : généralité de la salle de peinture avec conduits d’air

II-1- Conduits d’air Si une installation de ventilateur a pour rôle principale d’assurer l’apport air neuf nécessaire, elle permet également de contrôler différent paramètre de l’état de l’air dans

- Température, - Humidité, - Pureté, - Mouvement.

Les caractéristiques qu’on peut exiger de l’état de l’air sont très variables suivant le type de salle. Pour les locaux d’habitation, on se contente généralement d’une ventilation simple, nalors que dans certaine industries, il est nécessaire de disposer d’installations de ventilation sophistiquées et entièrement automatiques permettant de maintenir très exactement les conditions d’ambiance souhaitées.

Ventilation mécanique

Dans ce cas, c’est généralement un ventilateur aspirant qui assure la ventilation en mettant la zone traitée en dépression, ce qui provoque l’entée de l’air neuf, soit par des inétanchéités naturelles, soit par des dispositifs prévus à cet effet

On peut aussi prévoir un ventilateur soufflant, ce qui permet, en outre, la possibilité d’un traitement d’air élémentaire, chauffage, refroidissement, humidification ou déshumidification.

fin d’études

: généralité de la salle de peinture avec conduits d’air

Si une installation de ventilateur a pour rôle principale d’assurer l’apport air neuf nécessaire, elle permet également de contrôler différent paramètre de l’état de l’air dans une salle de peinture

Les caractéristiques qu’on peut exiger de l’état de l’air sont très variables suivant le type de salle. Pour les locaux d’habitation, on se contente généralement d’une ventilation simple, naturelle ou mécanique alors que dans certaine industries, il est nécessaire de disposer d’installations de ventilation sophistiquées et entièrement automatiques permettant de maintenir très exactement les conditions

Dans ce cas, c’est généralement un ventilateur aspirant qui assure la ventilation en mettant la zone traitée en dépression, ce qui provoque l’entée de l’air neuf, soit par des inétanchéités naturelles, soit par des dispositifs prévus à cet effet.


: généralité de la salle de peinture avec conduits d’air

Si une installation de ventilateur a pour rôle principale d’assurer l’apport air neuf nécessaire, elle une salle de peinture :

Les caractéristiques qu’on peut exiger de l’état de l’air sont très variables suivant le type de salle. Pour aturelle ou mécanique

alors que dans certaine industries, il est nécessaire de disposer d’installations de ventilation sophistiquées et entièrement automatiques permettant de maintenir très exactement les conditions

Dans ce cas, c’est généralement un ventilateur aspirant qui assure la ventilation en mettant la zone traitée en dépression, ce qui provoque l’entée de l’air neuf, soit par des inétanchéités naturelles, soit



Ventilation par conduit vertical

On utilise des aspirations statiques pour la ventilation par conduite vertical. Lorsqu’il y a du vent ce la produisent une dépression, la force de l’air augmentent à l’intérieur du conduit mais restent efficace en l’absence du vent.

II-2- Ventilation par disposition en toiture Un aspirateur est un appareil qui permet le transport par de pression des fluides, des matières en suspension d’un enceinte et de le refouler dans un autre. Dans ce cas, il fait appel à la connaissance en aéraulique, c’est-à-dire qu’il utilise de l’air comme fluide pour transporter les matières. Notre conduit d’aspiration d’air et de refoulement de l’air pollué est le même diamètre avec utilisation des coudes cylindriques à 7 éléments pour les conduits de l’aspiration et de refoulement.

Figure 32 : coude cylindrique à 7 éléments


Ce système repose sur le principe des mouvements d’air ascensionnels dus aux différences des températures intérieur et extérieur. C’est une méthode souvent utilisée pour les constructions à caractère industriels surtout celles où il y a des dégagements de chaleur comme la salle de peinture. La disposition d’amenée d’air joue un rôle important car ils conditionnent le fonctionnement du système. La ventilation obtenue dans un local à partir de tels dispositifs est se calculer à partir de l’équation approchée suivante :

V1 = ..∆!/!"

#$%&/%"#/' [m/s] (LOUIS VOILLOT )

V1 : vitesse de passage de l’air dans l’ouverture supérieure du conduit en [m/s],

g : accélération de la pesanteur [m/s2]

h : hauteur de la salle de peinture [m]

∆T : différence de température [K]

T1 : température d’air à l’entre du conduit [K]

A1 : surface d’ouvertures inferieurs du conduit [m2]

A2 : surface d’ouvertures supérieures du conduit [m2]

Application numérique :

g = 9,81 [m/s2]

h : 8,63 [m]

∆T = 298 [K]

T1 = 303 [K]

V1 = 12,63 [m/s]

On arrondi d’âpres le diagramme vitesse de l’entré d’air de l’aspirateur statique de la collection des guides de l'AICVF (conception des installations de la ventilation des bâtiments et des ouvrages du LOUIS VOILLOT )

V1 = 13 [m/s]

h1 = 5 [m] : hauteur du conduit d’aspiration de ventilateur d’air statique


Diag A: abaque de vitesse d’air à l’entré du conduite cylindrique

Conduits cylindriques :

Tôle en acier A 37 P (Acier non allie d’usage général, série A pour appareil à Pression avec résistance à la rupture Rr ≥ 37 [daN/mm2])

Masse volumique de la tôle en acier A 37 P ρ =7,876 [kg/dm3] ou ρ =7876 [kg/m3]

Section de la conduit cylindrique SC = 0,096 [m2] A1= A2 = 0,096[m2]

Diamètre dc : 350 [mm]

Epaisseur de la tôle pour conduit d’air ( ec en [m] ):

ec = SC / dc donc ec = 0,0027 [m] d’où ec ≈ 0,003 [m]


A

B

C

D

E

F

G

H

Refoulement

d’air pollué

Aspiration

d’air

Sens de l’air

Soufflé

Conduits cylindrique en acier

Coudes cylindrique

Diag :B : abaque pour conduits d’ aspiration d’air de coude cylindrique

II-2- 1-Choix de la perte de charge adopté La vitesse d’écoulement dans les conduits doit être choisie avec soin afin d’éviter des dépôts dans les gaines. Elle sera orienté par la recherche de compromis être le prix de l’installation et celui de son

Figure 33 : Représentation des conduits et des coudes cylindrique d’air du

réseau


exploitation et doit permettre efficacement le transport de vapeur de la peinture et des sciures de peinture. Le tableau ci-après permet de choisir la vitesse d’écoulement de vapeur et les sciures de peinture dans la gaine. Nous devons alors bien choisir la fourchette de vitesse d’usage parce qu’une vitesse trop faible entraine le dépôt dans la gaine et une vitesse trop élevé provoque des nuisances acoustiques comme une augmentation du niveau sonore qui vont être gênant pour les occupant.

Exemples de poussière polluant Vitesse minimale de transport [m/s]

Poussières très fines et légères Peluches très fines de coton

10 à 13

Poussières sèches et poudres Poussière fines de caoutchouc, de moulage de bakélite, peluches de jute, poussières de coton, de savon

13 à 18

Poussières industrielle moyennes

Abrasif de ponçage à sec poussières de mélange, poussières de jute, poussières d’argile, de calcaire,

18 à 20

Poussières lourdes Poussières de tonneaux de dessablage ou de décochage, de sablage, d’alésage de fonte

20 à 23

Poussières lourdes ou humides Poussières de ciment humide, de coupage de tuyaux en amiante-ciment, vapeur de la peinture.

> 23

Ou

Transport pneumatique humide

Tableau 6: Gamme des vitesses de transport d’air dans les canalisations (conception des installations de ventilation dans des bâtiments LOUIS VOILLOT ).

Compte tenu du tableau ci-dessus la vapeur de peinture est l’un de genre de polluant avec vitesse de transport supérieur 23 [m/s]


II-2- 2-Démarche de calcul de longueur fictive et de perte de charge singulière

A-théories Afin de bien choisir la perte de charge adéquate à adopter pour le dimensionnement ultérieur du ventilateur, adoptons le processus suivant :

- Choix de la vitesse d’écoulement de l’air : d’abord, on choisit la vitesse de régime d’écoulement de l’air. Ce choix est très important car si elle est trop élevé, elle augmente l’usure de la tuyauterie et le cout de l’énergie, si elle est trop faible , elle donne une marche pulsatives et des dépôt des détritus dans les gaines .Le choix doit se faire en tenant compte la nature, la température de matière à transporté et de la pression de fluide avec leur concentration et celle de la nature du conduit. Ainsi, la vitesse dans la condition atmosphérique normale pour faible concertations de produits est choisie pour la vapeur de la peinture et sciures à V= 25 [m/s] (concentration 2 kg de vapeur de la peinture et sciures pour 1kg d’air) [Gamme des vitesses de transport d’air dans les canalisations]

- Calcul de diamètre du conduite: après avoir choisis la vitesse et connaissant le débit, on calcul le diamètre de conduite.

- Puis on fait la comparaison du diamètre du conduite calculé avec du celle normalisée figurant dans le catalogue, et on déduit le rayon de cintrage avec diamètre du conduit corrigé,

- Apres on recalcule de nouveau la vitesse, c’est la vitesse corrigé,

- Ensuite on calcule le nombre de Reynolds Re =-..

/

- puis on calcul λ (coefficient de perte de charge), soit à partir de COLEBROOK, NIKURADSE ou de BLASIUS.

COLEBROOK : #

√12 2345 0,27.

8

.9

',:'

;.√1 un programme est établi pour éffectuer

cette itération (ci-après)

NIKURADSE: #

√12 0,8 9 2345. =>. √?

BLASIUS: ? 2 0,316. @-..

/A-0,25

- puis on calcule le coefficient de la perte de charge singulière ξ d’âpres la relation de DARCY WEISBACH

ξ =?.BC

. avec

BC

. : longueur fictive des singularités

La valeur de BC

. est en fonction du diamètre du conduite et du rayon R de coude cylindrique qui à

été donnée par conduits d’aspiration d’air de coude cylindrique. La figure ci-après nous permet d’obtenir sa valeur


Diag C: Variation de longueur fictive Lf en fonction du rayon fictive et de la déviation δ

- puis on calcule la perte de charge la singulière et régulière pour le conduit principal

Singulière : ∆p = ξ.0, 5.ρ.ν2 [pa]

Régulière : ∆p = λ/d.0,5.ρ.ν2 [pa]

On adoptera par la suite la perte de charge la plus élevée pour avoir une bonne approximation de calcul.

B-Calculs LEGENDE

Q : débit ; vc : vitesse corrigée; R : rayon de cintrage;

λ : coefficient de perte de charge ; Dc : diamètre corrigé ;

L f : longueur fictive

ξ : coefficient de perte de charge Singulière entre deux points (A ; H ) ;

∆p : perte de charge.

3,5


K : (culottes 900)

V= 18 [m/s] obtenus à partir de V= ..∆!/!"

#$%&/%"#/' [m/s]

Q = 2,645 [m3/s]

On sait que Q = v.s avec s = ∏..E

&

F

Q = v. ∏..E

&

F dc

2 [email protected]

∏ HA 1/2


dc =@F.',IF:

∏ .':A1/2 dc =0,367 [m] dc =367 [mm] le diamètre du conduit

SERGEG d∞ =350 [mm] : le diamètre corrigé

R = 1750 [mm] : le rayon de couduit

Calcul de la vitesse corrigée :

Q = v∞. ∏..∞

&

F V∞=

F.G

∏..E& V∞=

F.',IF:

∏.',J:&


V∞=27,5 [m/s] : la vitesse corrigée

Nombre de Reynolds :

Re =-..

/

2 15,1.10LIm2/s: MNOP4ONQé PNRéSTQNUV> W> 3′TNX [Principe de l’aéraulique applique au génie climatique (Albert JUDET DE LA COMBE et Bernard SESOLIS)].

@4V XTYY4XQ W> MNOP4ONQé WZRTSNUV> à 3T STOO> M43VSNUV> WV [3VNW>A


Re ='\,:.],J:

#:,#.#]^_

Re = 637222,06 (régime turbulent)

Calcul de λ, utilisons la relation de BLASIUS

λ = 0,316.(Re)-0,25 λ= 0,11

Pour BC

.@` 2 45 A, on trouve suivant le tableau la longueur fictive

BC

.2 3,5 Lf =3,5 .d ; Lf =3,5 .0,35 ; Lf =1,23[m]

La valeur de coefficient de la perte de charge singulière ξ d’âpres la relation de DARCY WEISBACH


ξ = λ. BC

.

ξ =0,011.12,5

ξ = 0,14

La perte de charge :

∆p = 1/2. ξ .ρ. V∞2 [pa]

∆p = 62,39 [pa]

En procédant de même pour les autres accidents du conduit principal, on a

H: Dernière éléments de coude

V= 25 [m/s]

Q = 1,765 [m3/s]

d =299,8 [mm]

d∞ = 300 [mm]

R =1500 [mm]

vc= 24,97[m/s]

Re =496092, 72

λ = 0,012

ξ = 0,15

∆p = 56,11[pa]

G : pique

V= 25 [m/s]

Q = 1,603 [m3/s]

D =300 [mm]

Dc = 300 [mm]

R =1500 [mm]

vc= 22,68[m/s]

Re =450596, 03

λ = 0,012

ξ = 0,15


∆p = 47,05[pa]

E : pique

V= 25 [m/s]

Q = 1,163[m3/s]

D =243[mm]

Dc = 250 [mm]

R =1250[mm]

vc= 23,69[m/s]

Re =392218,54

λ = 0,0126

ξ = 0,157

∆p = 53,03[pa]

D : pique

V= 25 [m/s]

Q = 1,154 [m3/s]

D =242 [mm]

Dc = 250 [mm]

R =1250 [mm]

vc= 23,5[m/s]

Re =389072,85

λ = 0,0126

ξ = 0,157

∆p = 52,19[pa]

C : pique

V= 25 [m/s]

Q = 0,992[m3/s]

D =224, 8[mm]

Dc = 250 [mm]


R =1250[mm]

vc= 20,2[m/s]

Re =334437,9

λ = 0,013

ξ = 0,162

∆p = 39,78[pa]

B: pique

V= 25 [m/s]

Q = 0,552 [m3/s]

D =167 [mm]

Dc = 200[mm]

R =1000 [mm]

vc= 17,57[m/s]

Re =23715,23

λ = 0,014

ξ = 0,1798

∆p = 33,3[pa]

A : Première éléments de coude

V= 25 [m/s]

Q = 0,552 [m3/s]

D =167 [mm]

Dc = 200[mm]

R =1000 [mm]

vc= 17,57[m/s]

Re =23715,23

λ = 0,014

ξ = 0,1798 ∆p = 33,3[pa]

DESIGNATION vc d∞ R Q λ ξ ∆p ∆p /Lf


[m/s] [mm] [mm] [m3/s] [ ] [ ] [pa] [pa /m]

K Culotte 900 27,5 350 1750 2,645 0,011 0,14 62,39 50 ,72

H Dernière éléments de coude

24,97 300 1500 1,765 0,012 0,15 56,11 45,61

G Pique 22,68 300 1500 1,603 0,012 0,15 47,05 38,25

E Pique 23,69 250 1250 1,163 0,0126 0,157 53,03 42,11

D Pique 23,5 250 1250 1,154 0,0126 0,157 52,19 42,43

C Pique 20,2 250 1250 0,992 0,013 0,162 39,78 32,34

B Pique 17,57 200 1000 0,552 0,014 0,18 33,3 27,07

A Première éléments de coude

17,57 200 1000 0,552 0,014 0,18 33,3 27,07

Tableau 7 : Récapitulation


Chapitre III : CALCUL DES PERTES DE CHARGE DU RESEAU

III-1-Réseau du conduit d’aspiration d’air Moyennant les résultats obtenus ci-dessous, le calcul des pertes de charges du réseau se fera en prenant comme perte de charge linéaire constante celle qui est défavorable au circuit c'est-à-dire ce qui est plus élevé et cela pour avoir un maximum de fiabilité, en occurrence au point E oύ la perte de charge linéaire vaut 42,11 [pa/m] (COLEBROOK).Le calcul de la perte de charge se fait par la méthode de la perte de charge linéaire constante.

Ouverture du conduit d’aspiration d’air

V1 = 13 [m/s] : vitesse à l’ouverture du conduit d’aspiration d’air

Sc = 0,096 [m2] : surface du conduit d’air

qAB = V1 . S

qAB = 1,25[m3/s]

Branche aval AB :

Perte de charge linéaire

Longueur fictive sur branche AB

L f = 12,5.d (le coefficient 12,5 donnée par le diagramme pour la variation de longueur fictive selon LOUIS VOILLOT)

Avec d = 0,35 [m] : diamètre du conduit d’air

L f = 4,5 [m]

Re = -..

/ : le nombre de Reynolds

2 15,1 . 10LI: viscosité cinématique de bluide

Re = 301324,5 (régime turbulent) alors on utilise la relation de BLSIUS pour calculer le coefficient de la perte de charge

λ = 0,316.( Re)-0,25

Or ∆plin = 1. .0,5. ρ.ν2

∆plin = 4,9 [pa/m]

Perte de charge régulière : ∆p = λ/d.0,5.ρ.ν2 [pa]

ρ air =1,29 [kg/dm3] masse volumique de l’air


∆pAB = 15,37 [pa]

Coude BC :

l/d= 3,5 pour l’angle 45° selon le diagramme de la variation de longueur fictive en considérant le demi-coude

L f = 3,5.d

L f = 1,23 [m]

V = 25 [m/s] vitesse de transport dans la canalisation (gamme de vitesse de transport)

qBC = V . S

qBC = 2,4[m3/s] débit volumique d’air dans le coude BC

Perte de charge Singulière

∆p = 1/2. ξ .ρ.ν2 [pa]

ξ = 0,14

ρ =1,29 [kg/m3]

∆pBC = 56,43 [pa]

Equilibrage de la branche CD

∆pCD = ∆pAB + ∆pBC = 71,8 [pa]

Détermination de vitesse d’air dans la branche CD

∆pCD = 1/2. ξ .ρ.vcD 2 [pa]

VCD = [(2.∆pCD)/( ξ .ρ)]1/2

VCD = 28,19[m/s]

Débit volumique d’air dans la branche CD

Q = V. S

Q = 2,69[m3/s] =10 000 [m3/h]

Re =-../ : le nombre de Reynolds

2 15,1 . 10LI: viscosité cinématique de bluide

Re = 652947,02 (régime turbulent) alors on utilise la relation de BLSIUS pour calcule du coefficient de la perte de charge comme la méthode précédant.


λ = 0,316.( Re)-0,25

Or ∆plin = 1. .0,5. ρ.ν2

∆plin = 15,12 [pa/m]

Vitesse d’air dans la salle de peinture On a considéré les10 points autour de voiture pour examiner leur surface au 7,5 [m2] et le débit d’air dans la salle est Q = 2,69 [m3/s] =10 000 [m3/h]

V= Q/S

V= 0,36 [m/s] V≈ 0,4 [m/s]

V2 : Vitesse de passage de l’air pollué dans l’ouverture de fosse sous sol de la salle de peinture

Considérons que dans la salle de peinture la température est constat à ∆T =T2 = 20 °C avec

T2 est la température dans la salle de peinture

A1 = A2 = 0,096 [m2] surface de conduit à l’ouverture et à la sorti de l’air pollué

H = 4,5 [m] hauteur de la salle de peinture

g : accélération de la pesanteur [m/s2],

V2 = ..∆!/!&#$%c/%d #/' [m/s]

V2 = 22, 07 [m/s], donc on peut tirer la hauteur de conduit de refoulement d’air pollué

h2 = 10 [m]


III-2- Conditionnement de la salle de peinture Il est important de faire l’étude de l’air humide pour les travaux de conception des conditionnements d’air car l’humidité apportée par l’air est un facteur qui pourra satisfaire ou non le confort dans la salle à conditionner surtout au niveau hygiénique peinture qui ne peut pas supporter trop d’humidité. Le but des travaux c’est de déterminer le point de soufflage pour de raison au niveau économique ainsi qu’au point de vue énergie. Il est nécessaire de recycler une partie de l’air à rejeter provenant de la salle de peinture. Ce taux de recyclage vaut à 50%.

Figure 34 : Schéma synoptique du conditionnement d’air

• Le point 1(AN) nous donne l’état de l’air neuf extérieurs à traiter dans la centrale de traitement de l’air.

• Les point 2 conduites de recyclage d’air; • Les point 3 diffusions d’air vers centrale de traitement de l’air; • Le point 4 nous donne l’état de soufflage c’est-à-dire l’état de l’air traité à introduire dans la

salle; • Le point 5 indique l’état de l’air dans la salle de peinture ainsi que l’air à rejeter (AD); • M est le point du mélange dont 50% d’air recyclé de l’état 5 et 50% d’air neuf à l’état 1.

1


III-3- Des paramètres nécessaires à l’étude des apports calorifique L’aspirateur de vapeur de peinture possède plusieurs avantages dans son exploitation. D’abord, il permet de gain de temps non négligeable aux employés parce qu’il fait le temps consacrer au nettoyage sauf s’il y a des fuites ou des rébus dus à des divers problèmes il assure la propreté en quasi-permanence.

Ensuite, il offre un environnement sain à ses occupants. En effet, la vapeur de peinture peuvent causes des maladies aux personnes qui son en contact régulièrement avec ces vapeurs de peinture.

Détermination du débit de la vapeur de peinture Méthode de détermination (expérience fait en 3 essais dans une salle de peinture d’automobile)

Elle consiste à :

- Mesurer la durée besoin pour faire la peinture automobile [nous considérons l’automobile CHEVROLET] pendant laquelle, le peintre exécute son travail;

- On mesure avec un chronomètre la durée de chaque passe diffusion de peinture, la durée moyenne sera la division de la durée totale des passages avec le nombre de passage, en considérant que le peintre fait la peinture au capot d’une voiture CHEVROLET.

Expérience :

La longueur du déplacement du pistolet en diffusant de peinture sur le capot est 1,5 [m] environ.

1ér passage : t = t1 [s] 2ème passage : t = t2 [s] ………………………………. .……………………………… ………………………………. 19ème passage : t = t19 [s] 20èmepassege : t = t20 [s]

t moyenne = e"$f………..$e&h']

Par la suite, on fait le rapport entre la longueur du déplacement du pistolet en diffusant de peinture sur le capot et la durée moyenne (t moyenne en [s]), et on aura la vitesse de déplacement du pistolet : Vd en [m/s]


Figure 35 : Représentation expérimentale d’application de peinture au pistolet

t = 60 [s] (valeur moyenne) ; vd =0,013 [m/s]

Lorsque l’on considère 1 [kg] de peinture, on observe que 1/4 [kg] peinture capable à couvrir le capot.

Donc, on récupéré une masse m =1/4 [kg] ;

La masse volumique apparent de peinture ρ = 173,61 [kg/m3].

On sait que ρ =ij alors v =

ik


Pour couvrir une surface de 1,5 [m2] de plein couche de peinture il faut 1. 10-3 [m3] de peinture avec utilisation de pistolet HVLP à une pression au chapeau du pistolet 0,7 [bar]

Volume de peinture : vp =1. 10-3 [m3]

1. 10-3 [m3] 60 [s]

1 [s] Qv = 1, 66.10-4[m3/s] Qv = 0, 59 [m3/h]

Pour couvrir la carrosserie d’une automobile comme CHEVROLET on besoin 8 [kg] de peintures, dans ce cas le débit de la vapeur de peinture devient :

Qp=1,33.10 -3[m3/s]

Qp = 4,78 [m3/h]


III-4- Détermination du débit d’air dans la salle de peinture Concentration

Pour l’emploi à basse pression du transport pneumatique en aspiration ou refoulement (notre cas), on utilise un ventilateur comme organe générateur de dépression. Toutefois, la dépression absolue utilisée est inferieur à 0,1[bar] et la concentration inferieure ou égale à 2 [LOUIS VOILLOT ].La longueur des conduits doit être comprise entre 5 à 20 [m] et la vitesse d’écoulement du vapeur comprise dans une fourchette de 10 à 30 [m/s](gamme des valeurs minimales des vitesse de transport d’air pollué dans les canalisation du LOUIS VOILLOT ).

III-4-1-Calcul du débit d’air dans la salle de peinture (air ≈ fluide pour études AERAULIQUE) Soient mp en [kg] : masse de peinture,

ma en [kg] : masse d’air,

ρ en [kg/m3] : masse volumique,

vp en [m3] : volume de peinture.

On a 2mv = ma (conduction de concentration). [Principe de l’aéraulique applique au génie climatique par Albert JUDET DE LA COMBE et Bernard SOSOLIS)

Caractéristiques pour 1[kg] de peinture

ρ p=173,61[kg /m3] à pour volume Vp= 0,7 [litre] = 7,2 . 10-4 [m3]

2*ρ v*v v = ρ a*va

va =2* vp * klkm

ρ p : masse volumique pour 8 [kg] de peintures est 1388,88 [kg /m3]

ρ a : masse volumique d’air aspirer 1, 29 [kg/m3].

En conséquence

Qa=2* Qp * klkm

Qa [m3/s] : débit d’air dans la salle de peinture ;

Qv [m3/s] : débit de la vapeur de peinture



Qa = 2153,3. Qp Qa = 2153,3 . 4,78 ; Qa = 10292,77 [m3/h]

Donc, pour avoir de bon débit d’air dans la salle de peinture vis-à-vis de la perte de charge, nous prendrons la donnée par l’abaque de Diag :B : abaque pour conduits d’ aspiration d’air de coude cylindrique , notre débit d’air alors

Qa = 10 000 [m3/h]

III-4- 2-Débit d’air pour le transport du vapeur de la peinture Caractéristiques pour 1[kg] de peinture

ρ p=173,61[kg /m3] à pour volume Vp= 0,7 [litre] = 7,2 . 10-4 [m3] (document de la société Malgache des laques VALENTINE SOMALAVAL BP : 426 TOAMASINA)

2*ρ v*v v = ρ a*va

va =2* vp * klkm

En conséquence

Qtr=2* Qv * knkm

Qtr [m3/s] : débit d’air pour transport de vapeur;

Qv [m3/s] : débit de la vapeur de peinture;


Qtr = 12 [m3/h] (en considérant 1 [kg]de peinture )

Pour une salle de peinture et que les travaux effectués par les employeurs soient modérés ou diminue dus aux conditions climatiques et des divers activités faites par les employeurs avant d’entrer dans la salle de peinture. On prend une valeur 12 [m3/h] d’âpres le calcul de la détermination débit d’air nécessaire pour le transport la vapeur de peinture pour chaque employeur dans la salle de peinture aussi. On aura une expression :

°V=12. nbo °V : débit volumique de l’air nbo : nombre des employeurs : 3


°V=12×3 °V= 36 [m3/h]

• débit massique d’air sec nécessaire Comme l’air sec se conserve en masse dans toutes les transformations donc on calcule le débit massique d’air sec à partir de son état à l’intérieur de la salle de peinture c’est-à-dire au point 5.


°mas= °i@#$ωpq A

°mas : débit massique de l’air sec en [m3/Kgas] °m : débit massique de l’air humide [m3/h] ω5

*: c’est le taux d’humidité [Kg/kgas] Or on n’a pas encore la valeur de °m et ω5

* donc cela nous amène à chercher d’abord ces valeurs. °m = ρa. °v où ρa est la masse volumique de l’air humide

°m = r smt'u\! 9 ϕsn"

FI'!w °x

Pas : Pression partiel de l’air sec Pas= P- ϕ Pv ‘’ P : pression atmosphérique à 1013[h Pa] ϕ : Humidité relative à 50% Pv ‘’ : Pression de saturation du vapeur d’eau à 25 [°C] On peut écrire encore

°m = rsLϕ sn"'u\! 9 ϕsn"

FI'!w °x

Avec P=1013.102[Pa] ϕ=0,5 Pj"(25[°C]) = 3166[Pa] T=25+273 = 298[K] température à l’intérieur de la salle °V= 36 [m3/h] On a °m = 42, 38 [Kg/h] et pour valeur de ω5

*

ω5*= 0,622.

#z

ϕ .zn" L #

Avec P - ϕ Pv ‘’ - même valeur avec les précédentes. On a: ω5

*= 0, 0098 [Kg/Kgas] D’où on a:

°mas = °i#$ωpq

°mas = 41,97 [Kg/h]

• apport d’humidité:

C’est la totale d’apport d’humidité dû par infiltration de l’air et par transpiration humaine.

Diagramme de l’air humide

(degré hygrométrique [%]

voir annexe)


Apport d’humidité par infiltration : °mi= °mas .(ω*

e - ω5*)

°mi : masse d’humidité par infiltration de l’air ωe

*: taux d’humidité extérieur ou à l’état 1 ω5

* : taux d’humidité intérieur ou à l’état 2. En ramenant à la formule

ω*e =0,622

#z

ϕ . zn" L # où P = 1013, 102[Pa]

ϕ= 60 [%] : humidité relative à 60 % Pv ‘’ (30[°C]) = 4241[Pa] ϕ et la température de 30[°C] sont prises à la moyenne de température. D’où ωe

* = 0,016 [Kg/Kg as]

D’où °mi =°mas.(ω*

e - ω5* )

°mi =0,26 [Kg/h] Apport d’humidité dû à la transpiration humaine D’après la consultation du catalogue, un homme (occupant) qui fait un travail modéré sous une température sèche à 25 [°C] dégage 110[g/h] d’humidité (science physique humaine du J. Remond ). Tenant compte des 3 employeurs, on aura donc °mΩ = 0,11.Nbo °mΩ : la masse d’humidité humaine en [kg/h], Nbo : Nombre d’occupant. °mΩ = 0,11 . 3 °mΩ = 0,33 [kg/h] En faisant la somme de : °me = °mΩ + °mi Avec °me : masse total d’humidité par heure °me = 1 [kg/h]

• Détermination du point de mélange °Vm = °V1 + °V5

°Vm = 2. °V5 L’importance c’est de trouver la valeur de l’enthalpie spécifique de l’air au point M, la teneur en humidité et la température. °V1 = °V5 = 18 [m3/h]

1

5

M


Comme le débit massique de l’air sec se conserve dans le circuit : °mas m = °mas 5 donc on peut applique la loi de nœud : °mas m = °mas 5 + °mas 1

°mas 1 = °V1 . (sLϕ .s|"

'u\ .! )

P = 1013. 102 [Pa], ϕ = 60 % ~" (30°) = 4241 [Pa], T = 30 [°C] T = 303 [K] °V1 = 18 [m3/h] °mas 1 = 20,44 [kg/h] °mas m = °mas = 41,97 [Kg/h] dans la salle de peinture °mas 5 = °mas m - °mas 1

°mas 5 = 21,52 [kg/h] °V= 36 [m3/h] Section de la conduit cylindrique SC = 0,096 [m2]

III-5- Calculs des apports calorifiques Afin de satisfaire les conditions de conforts dans la salle à conditionner et pour l’économiser de consommation de énergie électrique: il est recommandé la puissance de l’installation doit être convenable avec les conditions existantes. De ce fait, le bilan thermique est nécessaire pour dimensionner cette installation. Bilan thermique : Il consiste de trouver tous les apports de chaleurs dans la salle de peinture. Les différents des apports calorifiques :

• Apports calorifiques dus à l’ouverture de la porte; • Apports calorifiques dus aux éclairages; • Apports calorifiques dus aux occupants; • Apports calorifiques des murs; • Apports calorifiques dus plafond; • Apports calorifiques dus par rayonnement solaire; • Apports calorifiques dus au sol;


III-5-1-Apport calorifiques dus à l’ouverture de porte Cet apport calorifique est appelé aussi le renouvellement d’air dans la salle de peinture. La quantité du chaud nécessaire par le renouvellement d’air dépend des conditions ambiants extérieures et de la température intérieure de la salle de peinture ainsi que l’humidité relative. Le mouvement des personnels est très important au moment du travail (entré et sorties) et les temps d’ouvertures pendant le service provoquent des entrées d’air importantes. Condition extérieur : Tex = 30 [°C] ϕ = 60 [%] : humidité relative à 60 % Condition intérieur : Tin= 20 [°C] ϕ=50[%] : humidité relative à 50 %

Tableau 8: les valeurs de la caractéristique de la porte

K = #

"$∑ qm" m

m$ "

P4>[[NPN>RQ W> P4RWVPQNN3NQé NRQ>XN>VX α = 6 [w/m2.°k ]

P4>[[NPN>RQ W> P4RWVPQNN3NQé >Q>XN>VX α = 8 [w/m2.°k ]

? P4>[[NPN>RQ W> P4RM>PQN4R W>O STQ>XNTV

>: éYTNOO>VX W>O STQ>XNTVX P4ROQXVQNM>O (Leurs valeurs sur le tableau ci-dessus)

K=2,78[w/m.°k] : coefficient de transfert de chaleur par conduction des portes

Q = K. A. ∆t

Q porte = K. A. ( Te - Ti) Q porte = 381,6 [w]

Données K : [w/m2.°k]

A : [m2] e [m] λ : [w/m.°k] Te: [°C]

Ti : [°C]

Valeurs 2 ,78 24 0,04 0,018 30 20

Diagramme de l’air humide

(degré hygrométrique [%]

voir annexe)

Catalogue ‘’ LEGRAND’’

pour la conductibilité des

matériaux


III-5-2-Apport calorifiques dus aux éclairages Pour les éclairages, on utilise les lampes fluorescentes ayant une puissance 40 [w].

Détermination de la puissance lumineuse dans la salle de peinture : Puissance lumineux pour : 1[W]

' [rad] de rayon lumineux

Donc Puissance lumineux pour : n [W]

' .n2 [rad] de rayon lumineux

Avec L = r c= n/2

L : distance de rayon lumineux r c : rayon de cylindre lumineux

n : nombre entier naturel de la puissance des lampes

Figure 36 : Représentation de lampe fluorescente avec cylindre de rayon lumineux Volume du rayon lumineux : Vr [m

3] Vr = 2.π.L.rc.rc

Pour n = 1 L = r c= ½ Vr = 0,78 [m3] Donc 1[W] Vr = 0,78 [m3]

L

rc

Cylindre de

rayon

lumineux

Lampe


40 [W] Vr = 31,4 [m3] A : surface de la salle de peinture = 138,27[m2] H : hauteur de la salle de peinture = 4,5 [m] V : volume de la salle de peinture = 361,35 [m3] 40 [W] Vr = 31,4 [m3] QLampes = ? Vr = 361,35 [m3] QLampe = 460 [W]

Nombre des lampes :

1 lampe 40 [W]

nlampe = ? 460 [W]

nlampe : nombre des lampes = 11,5 ≈12 lampes

III-5-3-Apports calorifique dus aux occupants La chaleur semble émissent par une personne est de 120 [w] en activé et en repos (collection de livre activité sportive du MICHEL Chardoux).

Considérons 3 personnes dans la salle de peinture pendant la durée de l’exécution de la peinture automobile dans la salle. Qocc= 360 [W]

III-5-4-Apport calorifiques des murs Ce sont les quatre murs, en négligeant le rayonnement du soleil extérieur. A : la surface total des murs de la salle de peinture =138,27 [m2]

K = #

"$∑ qm" m

m$ "

Points Température [°C]

α [w/m2.°k ] ea [m] λ [w/m.°k]

Extérieur 30 8 Intérieur 20 6 0,15 Enduit en ciment 0,01 0,8 Brique 38.10-3 Tableau 9: les valeurs de la caractéristique des murs



λ P4>[[NPN>RQ W> P4RM>PQN4R WV PNS>RQ 0,8 w/m. °k λ P4>[[NPN>RQ W> P4RM>PQN4R WV XNUV>O 38.10-3 w/m. °k >: éYTNOO>VX W>O STQ>XNTVX P4ROQNQVQNM>O W>O SVXO (Leurs valeurs sur le tableau ci-dessus)

K = 2 ,78 [w/m2.°k] coefficient de transfert de chaleur par conduction des murs

Qmur = K. A. (Te - Ti)

Qmur = 3843,9 [W]


III-5-5-Apport calorifique dus par plafond

Tableau 10: paramètre de plafond

K = #

"$ $ "

P4>[[NPN>RQ W> P4RWVPQNN3NQé NRQ>XN>VX α = 6 [W/m2.°k ]

P4>[[NPN>RQ W> P4RWVPQNN3NQé >Q>XN>VX α = 8 [W/m2. °k]

λ P4>[[NPN>RQ W> P4RM>PQN4R W> 3éRVS 1,63 [W/m. °k]

e: éYTNOO>VX W> [N3QX> Plénum (Leurs valeurs sur le tableau ci-dessus)

K = 2,92 [w/m2.°k] : coefficient de transfert de chaleur par conduction de plafond A : surface de plafond = 80,03[m2]

Qplaf = K. A. (Te - Ti) Qplaf = 2344,47 [W]

III-5-6-Apport calorifique dus par rayonnement solaire La surface exposés au soleil : A = 114,3 [m2] Donnée de calcul : Points Température

[°C] α [w/m2.°k ] ea [m] λ [w/m.°k]

Extérieur 30 8 Intérieur 20 6 Enduit en ciment 0,01 0,8 Brique 0,15 38.10-3 Tableau 11:paramètre des murs K =

#"

$∑ q

m"mm

$"





α [w/m2.°k ] e [m] λ [w/m.°k]

Intérieur 20 6

0 ,02

1,63 Extérieur 30 8


>: éYTNOO>VX W>O STQ>XNTVX P4ROQNQVQNM>O (Leurs valeurs sur le tableau ci-dessus)

K = 2,28 [w/m2.°k] : coefficient de transfert de chaleur par rayonnement Qray = K. A. (Te - Ti) Qray = 2626,04 [w]

III-5-7-Apport calorifique dus au sol C’est l’apport de chaleur dégagé par le sol avec le produit global de chaleur à la surface intérieur de la salle de peinture et par les températures : entre la température moyenne au sous sol de la terre et la salle de peinture.


Intérieur 20

Sous sol 30

Tableau 12: la température du sol

Dallage de la salle de peinture

Constitution ? en [w/m°k] ea en[m]

Tôle Plane Galvanisé (TPG) 112 0,5.10-3

Enduit 1,15 20.10-3

Béton 1,05 80.10-3

Isolant 0,04 100.10-3

Tableaux 13: paramètre de dallage

Béton Tôle Plane

Galvanisé

Polystyrène

Béton

enduit

Figure 37 : composante du dallage dans la salle de séchage


α [w/m2. °k] : coefficient de conductivité thermique

? [w/m. °k] : coefficient de convection de la composante du dallage P4>[[NPN>RQ W> P4RWVPQNN3NQé NRQ>XN>VX α = 6 [w/m2.°k ]



>: éYTNOO>VX W>O STQ>XNTVX P4ROQNQVQNM>O (Leurs valeurs sur le tableau ci-dessus) A : surface total du sol = 78,2 [m2]

K = #

"$∑ qm" m

m$ "

K = 3,40 [w/m2.°k] : coefficient de transfert de chaleur par conduction du sol

La quantité de chaleur dégagée par le sol Qsol = K. A. (Ts + Ti) Ts : l’implantation de la salle se trouve dans la région chaude donc la température sous sol : 30 [°C] d’après l’étude du sol fait par RANDRIANATENAINA Davy dans la faculté de science d’UNA Ti =20°C: température de la chambre Qsol = 2658,8[W] Les apports de chaleur totale dans la salle de peinture est la somme des chaleurs apportées par les apports calorifique dus murs, apport calorifique du sol, apport calorifique dus par rayonnement solaire, apport calorifique dus par plafond, apport calorifiques dus aux éclairages des lampes, la porte et les employeurs. Pour les pertes incalculables, on impose un coefficient 5%. Ce coefficient est dû aux éléments auxiliaires qui introduits dans la salle au moment inattendu, tables et chaise, ouverture de la porte. Alors, Qinc = Q .5 % (pertes incalculables) Qinc = 516,51 [w] ;

Avec Q = Qsol + Qray + Qmur + Qplaf + Qocc + QLampe + Q porte + Qinc ; Q = 10330,34 [w] L’apport calorifique total : Q T = Q + QINC Q T = 10846,85 [W] Q T = 10,84 [KW]


21,5

21

Conclusion

Compte tenu de Gamme de puissance des chauffages et calorifique d’appareil de traitement d’air, on a donc la puissance de batterie de chauffage d’air dans la salle de peinture.

Q = 15 [KW] avec split air / air cassette

Chapitre IV : VENTILATEUR MECANIQUE

On désigne par « ventilation mécanique » toute installation où les mouvements d’air sont provoqués par un ou plusieurs ventilateurs aspirant ou soufflant.

IV-1-ventilation par soufflage et extraction conjoint (simple flux) Dans ce type d’installation, le soufflage assuré simultanément par la ventilation (suivant un pourcentage d’air neuf admis) et le chauffage des zone traitées. L’air est alors envoyé dans ces zones par l’intermédiaire d’un ventilateur de soufflage et avant introduction, cet air est réchauffé au-dessus de la température ambiante de 20° à 40°C bien adapté à la température exigée lorsqu’ on fait la peinture automobile comme de notre cas. Le surplus de chaleur sert à couvrir la déperdition, si bien que l’air se refroidit peu à peu jusqu’à la température ambiante. L’installation fonctionnant avec un « mélange d’air neuf et de l’air recycle ». C’est une méthode très intéressant qui permet d’assurer simultanément, et avec un minimum d’énergie, les besoins de renouvellement d’air et de chauffage. Dans une salle de peinture l’air joue un rôle très important car l’application de peinture d’automobile exige de l’air neuf bien traité et sous pression pour éviter la tornade de vapeur de peinture dans la salle de peinture, c’est la raison pour laquelle nous utilisons le ventilateur pour aspiré l’air de l’extérieur suivi de l’appareil de traitement d’air avant qu’il évacue l’air dans la salle de peinture et en fin le ventilateur pour le dégagement d’air pollué.

Diag D: Gamme de puissance des chauffages et calorifique d’appareil

[COLLECTION DES GUIDES DE L'AICVF (principes de l'aé raulique appliques au génie climatique)]


Un aspirateur est constitué essentiellement par un moteur d’entrainement, générateur de pression, et aubes. Il est l’élément fondamental de l’ensemble et des gaines qui serviront des conduites pour air ou des vapeurs de peinture.

Pe: Pression d’entrée ; Ps : Pression de sortie

IV-1-1-Généralité de ventilateurOn classe le ventilateur selon :

-la trajectoire générale du fluide dans la roue

-la position dans le circuit d’installation

-utilisation et le mode de raccordement

-l’ importance du travail massique (ou l’augmentation

-l’application

-le mode d’entrainement

IV-1-2-Classification suivant la trajectoire dans la roueSuivant la trajectoire du fluide dans la roue il peut être

-centrifuge

-hélicoïdal

centrifuge

Figure 38

Air atmosphérique

fin d’études

Un aspirateur est constitué essentiellement par un moteur d’entrainement, générateur de pression, et aubes. Il est l’élément fondamental de l’ensemble et des gaines qui serviront des conduites pour air ou

: Pression de sortie Pe < Ps

Généralité de ventilateur

la trajectoire générale du fluide dans la roue

la position dans le circuit d’installation

utilisation et le mode de raccordement

l’ importance du travail massique (ou l’augmentation relative de la pression)

le mode d’entrainement

Classification suivant la trajectoire dans la roue Suivant la trajectoire du fluide dans la roue il peut être

centrifuge

hélicoïdal

Hélico

: Création de mouvement d’air par le ventilateur

Air atmosphérique

Un aspirateur est constitué essentiellement par un moteur d’entrainement, générateur de pression, et aubes. Il est l’élément fondamental de l’ensemble et des gaines qui serviront des conduites pour air ou

relative de la pression)

Hélico-centrifuge ou diagonal

: Création de mouvement d’air par le ventilateur

Air sous pression


- Hélico-centrifuge diagonal

Tableau 14 : types des ventilateurs.

Le ventilateur centrifuge est le mieux adapte à l’installation dans la salle de peinture parce qu’il procure les avantages nécessaire pour l’installation pour aspiration et refoulement de l’air :

-efficacité de coefficient de pression;

- vitesse périphérique élevé,

-silencieux;

-grand fiabilité dans installation avec conduit.

- haute rendement pour le grand diametre η = 70 à 90 %

IV-1-3- caractéristiques géométriques de ventilateur centrifuge La caractéristique géométrique d’un ventilateur joue un rôle important sur le fonctionnement. Le diamètre de la roue sert à designer la taille du ventilateur et ce diamètre qui figure généralement dans la série des constricteurs. Les caractéristiques géométriques du ventilateur centrifuge sont :

- diamètre extérieur ;

- diamètre intérieur ;

- largeur d’aube ;

Avantages -efficacité de coefficient de pression;

- vitesse périphérique élevé.

-silencieux;

-grand fiabilité dans installation avec conduit.

- haute rendement pour le grand diametre η = 70 à 90 %

-utilisation limité car d’habitude, il est utilisée pour mettre le mouvement d’air;

- rendement faible surtout pour le grand diametre η = 60 à 70 %

-coefficient de pression assez élévée;

-rendement élévée η = 70 à 90 %

incovenients -nécécite des étude avec precision pour l’installation dans la salle de peinture.

-Sensible à l’energie éléctrique qui alimente

-faible coefficient de pression.

--Sensible à l’energie éléctrique qui alimente;

-création de mouvement de fluide assez faible.


- nombre d’aube ;

- angle de calage (α, β), ou inclinaison des aubes

IV-1-4-caractéristiques aérauliques A-le débit :

Ce sont les débits volumiques (m3/s) que l’on considère, qui est plus pratique pour le dimensionnement des ventilateurs.

B-la pression :

Le ventilateur fournit la différence de pression totale nécessaire pour le transport des fluides. La somme des pertes de charges est appelée : pression du ventilateur [Pa]

C-indice de pression :

La répartition entre de la pression totale (Pt ), la pression statique (Ps) et pression dynamique (Pd ) vers conduit à créer les indices suivant :

ips=t : indice de pression statique

ipd= indice de pression dynamique

Leurs valeurs indiquent le mode de fonctionnement du ventilateur pour une ouverture donnée. Pour une valeur de ips proche de 1, la faible valeur de ipd correspond à un refoulement sous une grande pression statique et faible pression cinétique, donc à faible vitesse.

D-L’ouverture d’un circuit pour un ventilateur :

C’est l’air 0[m2] de la section de la tuyère parfaite qui laisserait passer le débit volumeque qv[m3/s]

de fluide de masse volumique ρ[Kg/ m3] sous la différence de pression totale

Pt[pa].Valeur correspondant à un point de fonctionnement demandé du ventilateur.

O = n@&.l A"/& [m2]

L’intérêt est de donner immédiatement le point réel de fonctionnement dans le circuit d’un ventilateur. C’est l’intersection de la courbe du ventilateur avec celle d’ouverture constante du circuit.

E-la puissance utile

la puissance utile c’est l a puissance notée PU nécessite la machine parfaite pour faire augmenter de Pt la pression totale d’un débit volumique qv de fluide considéré comme incompressible. C’est la puissance au niveau de la roue.

PU= qv . ∆pt [W]

F-les puissances mécaniques


On définit :

- la puissance au moyen de la roue notée PR [W] ; - la puissance à l’arbre PA [W] qui correspond à PR majorée des puissances nécessitées par

les paliers, les dispositifs d’étanchéité au passage de l’arbre, elle vaut PA = PR + (2 à 3% PR) [W]

- la puissance en bout d’arbre du moteur d’entrainement PM[W] qu’ il existe un dispositif de transmission tel que des poulies ou des courroies vaut PM = PA + (5 à 15% PA) [W]

-la puissance aux bornes du moteur électrique PE qui dépend du rendement de ce dernier suivant les puissances mises enjeu et le type de moteur

PE= PM + (15 à 30% PM) [W]

-puissance au compteur PE [W]

G-les rendements

Du moteur électrique au ventilateur, des pertes existent dues aux diverses garnitures qui créent des frottements et engendrent des pertes que l’on exprime souvent sous la forme de rendement. On définit un rendement η[ ] comme le rapport de la puissance utile à une puissance mécanique. A noter l’extrême importance du point de vue énergétique du rendement à la roue et celui du système d’entrainement à partir du courant électrique jusqu’à la roue. Ces rendements sont :

- rendement mécanique ηméc ; - rendement volumétrique ηv; - rendement manométrique ηmano ;

IV-1-5-Caractéristique acoustique Le ventilateur est caractérisé aussi par le bruit qu’il génère à la cour de son fonctionnement. Le bruit peut provenir de plusieurs sources comme la vitesse de rotation de la roue trop élevé, la vitesse d’écoulement trop élevé, un réseau mal équilibré. Un diagnostic approfondi permet de déterminer l’origine des bruits d’un ventilateur. La puissance sonore d’un ventilateur est donnée par la relation :

LW = k + 10.log(q) + 20.log (pt ) [dB :décibel pondérée tenant compte de la sensibilité de l’oreille humaine moyenne]K : constante qui dépend du type et le point de fonctionnement du ventilateur

q [m3/s] : débit volumique ; pt : pression total

IV-1-6–détermination des dimensions géométriques du ventilateur Calcul du diamètre D2

Soient le coefficient de RATEAU

2 2

q=

U .Rδ : Coefficient de débit

22

g.hU

µ = : Coefficient de pression


Pour un ventilateur centrifuge :

δ ε[0,3 ; 0,5] , µ ε[0,3 ; 0,6 ]

U2 = (.

µ ) 1/2 , δ =

;&&.@.µ A"/&

1/2

R2 =

.@.µ A"/&

Pour obtenir le maximum de fiabilité prenons les valeurs µ et de δ respectivement à 0,5 et 0,3

(µmax et δmax).


1/2

R2 = J,#\

],J.@,".d__h,p A"/&

R2 = 353[mm] D2 =706 [mm]

La vitesse de rotation du ventilateur N [ tr/min]

U2 = R2.ω avec ω = 2.π.N/60

U2 : vitesse circonférentielle à la sortie

2 2

NU R .2 .

60= π Or

1 / 2

2

g.hU

= µ

par identification on a:

1/ 2

2

g.h NR .2 .

60

= π µ

1/ 2

2

60 g.hN .

2 .R

= π µ

1/ 260 9,81.366

N .2 .0,353 0,5

= π [ ]N 2292 tr / mn=

Prenons la vitesse de [ ]N 2 5 0 0 tr / m n=

Diamètre intérieur D1

D1 = k1 . D2 avec k1 ε [0,3 ; 0,6] : coefficient de diamètre

Prenons k1= 0,35 D1 = 247 [mm] et D3= 86,45 [mm]

Triangle de vitesse et théorie d’EULER

A-triangle de vitesse : Considérons un canon de roue délimité par 2 ailettes, le fluide (ici air + vapeur de la peinture) entre avec une vitesse absolue v1 et il est dévié, puis sort avec v2.

Figure 39: Représentation de roue du ventilateur centrifuge

D1

d

D3


Soient :

v1 et v2 : vitesse absolues d’entrée et de sortie;

α1 et α2 : angles absolus d’entré et de sortie (angle formée par la vitesse v1 et v2 avec la tangente au cercle d’entré et de sorti)

U1 et U2 : vitesses circonférentielles d’entré et de sortie (vitesse d’entrainement);

Cu1 et Cu2 : la projection de v1 et v2 sur U1 et U2;

β1 et β2 : angles relatif à l’entré et à la sortie [°];

W1 et W 2 : vitesse découlement du fluide dans le canal d’entré et de sorti (vitesse relatives)

La figure montrant la relation entre ces diverses composants de vitesses à l’entré comme à la sortie d’une turbomachine s’appelle : le triangle de vitesse.

Figure 39 : Triangle de vitesse (théorie d’EULER )

B-Théorie d’EULER

Equation d’EULER et hauteur D’EULER

On sait que Ch = ρ.Q. (CU2.R2 - CU1.R1 ). Avec Ch [N.m] : couple hydropique.

Comme la puissance est le produit du couple par la vitesse de rotation ω [rad/s] de la machine on a :

PE = Ch . ω

PE = ρ.Q. ω. (CU2.R2 - CU1.R1 ) or U = R . ω

W U

CU

α : angles

absolus

β : angles

relatif

β

V

α


PE = ρ.Q .(CU2.U2 - CU1.U1 ) [w]

Cette puissance représente l’énergie transmise par le rotor de la machine à la veine fluide. Cette puissance aussi peut également être exprimée en fonction de l’énergie massique gh. On définit alors l’énergie massique ghE telle que :

PE = ρ.Q. ghE [W]

Par identification on a :

ghE = (CU2.U2 - CU1.U1 ) [J/Kg]

C’est l’équation d’EULER ou ghE est appelée : énergie massique d’EULER.

Et hE : hauteur d’EULER.

Remarque

Cette équation d’EULER est très importante dans la conception d’une roue de turbomachine. En effet, on peut remarquer que ghE ne dépend que la valeur de la vitesse à l’entrée et à la sortie mais non pas de manier dont cette roue est traversée par la veine fluide pour un débit et une vitesse de rotation donnée. En conséquence, on peut dire que des traces différentes d’aubages d’une roue de turbomachine qui donnaient aux veines fluides le même angle à la sortie de la roue aboutiraient à la même énergie, ce qui les différencie c’est la répartition des efforts sur les différentes parties des aubes. Cette remarque est exploitée actuellement pour les tracés d’aubages d’une roue d’une turbomachine.

IV-1-7-Calcul de α2 (α2 : angles absolus à la sorti)

Triangle de vitesse CU2 = v2 . cos α2

Cm2 = v2 . sin α2

Alors tg α2 = (1)

Avec Cm2 =G (2) où S =π.D2.b


b: largeur de l’aube en [m]

IV-1-8-Calcul de CU2 Soit l’équation d’Euler ghE = (CU2.U2 - CU1.U1)

Or pour un ventilateur centrifuge, à l’entrée l’écoulement de fluide est axial, alors

CU1 = 0 (α1 =900 )

ghE = CU2.U2

or ghmano = ghE. ¡i¢£

ghE =¤m¥¦¤m¥ par identification on a :

CU2.U2 = ¤m¥¦¤m¥

D’ où CU2 = ¤m¥

§' .¦¤m¥

CU2 = ,u#.JII

uF,\.],\

CU2 = 60,5S/O Largeur de l’aube

δ = 2. π.©

;& . H&¤§&

= ª.;&.§&'..H&¤ = 158,6 [mm] prenons = 160 [mm]

on a :

tg α2 =G.¦¤m¥ .§&

.©.&.¤m¥

α2 =arc tg (G.¦¤m¥ .§&

.©.&.¤m¥)

Application numérique : α2 =arc tg (J,#\ . uF,\ . ],\

.],\]I . ],#I . ¨,u# .JII) α2 = 8,40

IV-1-9-Calcul de la vitesse absolue v2

CU2 = v2 . Cos α2

v2 =&

« ¬&

v2 = 61,1 [m/s]

IV-1-10- Calcul de Cm2 Cm2 = v2 . sin α2 Cm2 = 8,9 [m/s]


IV-1-11- l’angle β2 (angle relatif à la sorti)

Triangle de vitesse tg β2 = ¤& §&L

β2 =Arc tg ( ¤& §&L )


β2 =Arc tg ( u,¨ uF,\L I],: )

β2 =20,20

IV-1-12 – le nombre d’aube du ventilateur

W2 - W1 = 4..§&®¯ . ONR β2

∆W = W2 - W1 : variation de vitesse découlement

°i : vitesse découlement moyenne

± : Nombre d’aube du ventilateur

x'i: vitesse moyenne à la sorti

²i : Coefficient découlement de fluide moyenne

Pour éviter le décollement des veines aérauliques, on impose la condition

³&L³"³¤ ≤ km or Wm =

~E¤´¢µ&

F..¶&·¯ .´¢ µ'|E¤

t¸& ≤ km , ce qui nous donne ZC =

F..´¢& ¸&¹¤.|&¤¶&

Pour ²i = 0,9

ZC ≥ 5,3 on prend ZC = 6

IV-1-13– caractéristique du tôle Acier de constriction (utiliser pour conduite force)

Fe E 34 avec Re =34 [daN/mm2],

ou CF 32 avec Re =32 [ daN/mm2] et masse volumique ρ = 7,57 [kg/dm3]

Épaisseur des tôles

Padm = i.;.!

Gº avec m = ρ. »e¼ donc Padm = ρ.Gº.;.!

Gº d’où Padm = ρ. =. ½


Q: débit d’aspiration d’air du ventilateur en [m3/s] avec Q = 2,99 [m3/s]

ρ : Masse volumique de l’air = 1, 29 [kg/m3]

R : constante massique = 287,1 [J/kg.k°]

Température moyenne dans la région DIEGO T = 303,14 [K°]

Padm : pression admissible en [N/m2]

Effort de pression d’air applique sur les aubes Fp = Padm . Sc

e = ¾¿

ÀÁÂÃ.Ä

e = 1,8 [mm] e ≈ 2 [mm]

DESIGNATION VALEUR

Diamètre extérieur D2 706 [mm]

Diamètre extérieur D1 247 [mm]

Largeur d’aube b 160 [mm]

Nombre d’aube 6

Angle de calage α2 8,90

Epaisseur de tôle en CF 32 2 [mm]

Puissance du ventilateur 12,8 [KW]

Vitesse de rotation N 2 500 [tr/min]

Pression fournie ∆pt 4308 [Pa]

Débit 2,99 [m3/s]

Tableau 15 : Récapitulation des paramètres des ventilateurs


IV-2-Choix du moteur électrique Pour le ventilateur, nous avons les caractéristiques suivantes :

Pu =12 882 [W]

N = 2 880 [tr/min]

Calculons la puissance du moteur électrique nécessaire

Péle = 1,25 .Pméca

Or Pméca =s¶¦n

¡H 2 0,7 (Rendement volumique) On a finalement :

Péle =1,25. s¶¦n

Péle = 20 [KW] or sur le catalogue, on a un moteur de 22 [KW] tournant à N = 1455 [tr/min] de type LS180MT et un autre moteur de 18,5 [KW] tournant à N = 1450 [tr/min] de type LS180L. Comme le moteur ne travail pas à 100 % de son capacité, il est judicieux d’opter pour le moteur de 22[KW] tournant à 1455 [tr/min], la marge de sécurité est plus large.

IV-2-1- Eléments de transmissions

A-Courroies Pour un système avec une grande vitesse linéaire, nous utilisons le type de courroie trapézoïdale.

Données :

-moteur asynchrone à cage d’écureuil

• P = 22 [kw] soit P = 30[ch],

• Nt = 1455 [tr / min]

-machine entrainée ventilateur centrifuge

• P = 17,5 [kw] • N1= 2500 [tr / min]

B-section de la courroie trapézoïdale : Puissance à transmettre 30 [ch]

Vitesse de la petite poulie N2 =2500 [tr / min]

D’âpres le tableau 18 (voir annexe) on a : L3 * h =22 * 14

où L3 [mm] : largeur de la grand base de la courroie

h [mm] : hauteur


C-diamètres de poulies :

Soit le rapport de transmission i= Å&Å"

i= 1,72

Nous avons les diamètres de poulies (voir annexe diag 6, annexe)

D1 = 236 [mm] : poulie réceptrice

D2 = 400 [mm] : poulie motrice

D-calcul de l’entraxe : D2 < A <1,5. D2

i ≤ 6

Pour 22 *4 1300 ≤ A ≤ 2500[mm]

Or le calcul donne 400 < A < 6000

La durée de la courroie soufre un peu. On peut prendre

A = F]]$I]]

'

A = 500 [mm]

E-Longueur intérieur développé par la courroie:

L = 2.A + π / 2. ( D2 + D1) + (&L"

F.% )

L = 2.500+ π / 2 .( 400 + 236) + (F]]L'JI

F.:]] )

L = 1999,03[mm]

La longueur normalisée pour 22 *14 est de L = 2210 [mm] (tableau 17, annexe)

F-Calcul de l’entraxe réel ou corrigée:

A = A' .@&^"'.F.% A

A' = BÆ^Ç

&@&$"A'

A' = 605,5 [mm]

L’entraxe réel est égal à A = 600 [mm]


G-Vitesse linéaire:

V1 = V2 = π .D1. Å"I] = π .D2 . Å&

I]

V1 = V2 = 30,6 [m /s] < 35 [m /s] : c’est la vitesse admissible

H-Nombre de courroies:

ncou = sÈsÉ

avec : Ê PË: puissance effective

Å PË: Puissance nette transmissible

H-1-calcul de la puissance effective: PE = . ¢

Avec : facteur de service

Machine entrainée : ventilateur

Moteur d’entrainement : moteur asynchrone à cage d’écureuil

Démarrage Y - ∆

Pour un cycle de travail de 8 heurs par jours

D’après le tableau 5 de l’annexe, on a kp = 1,2

¢ [ch] : puissance nominal du moteur d’entrainement

PE = 1,2 .30

PE = 36PË H-2-calcul de la puissance nette transmissible: PN = . Ì avec : Coefficient de correction de la puissance

ÌPË : Puissance bruite transmissible d’après le tableau 16 (annexe)

lb .h = 22 * 14

v1 = 30,6 [m/s] soit 30 [m/s] ≤ v1 = 30,6 [m/s] ≤ 31 [m/s]

D1 = 236 [mm] 15,20 ≤ Ì Í 15,30 PË Ì=15, 20 [ch] +

J],ILJ]J#LJ] @15,3 Î 15,2A

Ì=15, 26 [ch]

= 0, 82

PN = 082 .15,26

PN = 12,5 PË D’où les nombre des courroies : ncou = JI

#',: ncou = 2,88 on prend nc = 3


H-3 -durée de vie des courroies:

H = 2400. Ï¢ ¢E

Ï¢ ¢E¥

H = 2493 [h]

I-récapitulations:

I-1-désignation standard de la courroie trapézoïdale Désignation courante 22*14

Largeur de grande base [mm] :22

Hauteur [mm] :14

Angle [°] :40

Longueur [mm] : 2210

I-2-désignation normalisée des poulies Paramètre Poulie menant [mm] Poulie menée [mm]

D1 ;2

lp1 ;2

bp1 ;2

hp1 ;2

ep1 ;2

fp1 ;2

400

19

5,7

13,3

26,6

17,1

236

19

5,7

13,3

26,6

17,7

Tableau 16 : désignation des poulies

D : diamètres; lp1 ;2 : largeur primitive de la courroie; saillie :bp1 ;2 = 0,3. Lp;

Creux : hp1 ;2 = 0,7.lp; entre gorge :ep1 ;2 =1,4. Lp;

fp1 ; 2 : 0,9. lp : largeur de la joue au plan symétrique de la gorge


Figure 40 : installation de ventilateur avec moteur électrique

IV-3-Etudes mécanique L’arbre d’un ventilateur est soumis à des sollicitations suivantes :

-la sollicitation en torsion crée par la transmission du couple

-la sollicitation en flexion engendrée par la masse propre de l’arbre et l’élément fixé sur celui-ci

-la sollicitation en traction causé par la poussée axiale du ventilateur mais cette sollicitation est négligeable à cause de la symétrisiez du fluide à l’entre de la roue, elles forment alors un système de force équivalent à 0.

Pour qu’un cylindre résiste en toute sécurité à un couple de torsion et un effort tranchant, il faut que

Rpg ≥ ÐÑ³

Rpg : résistance pratique au cisaillement ou contrainte admissible du matériau en flexion

: Le moment fléchissant équivalent

= Ò@e'9Ó'9Ô'A

M t : moment de la torsion crée par le couple

W : le module de résistance de la section droite qui est égal à

W = ..&

J'

En prenant le A60, et selon le tableau 2-5 en annexe on a les caractéristiques suivantes :

τ = 145 [N/mm2] : contrainte admissible au cisaillement

τt = 145 [N/mm2] : contrainte admissible à la torsion

Rt = 340 [N/mm2] : charge à la limite élastique


σf = 200[N/mm2] : contrainte admissible en flexion

La résistance pratique à la traction est R

On peut adopter pour s les valeurs de 2 à 5 , prenons le cas le plus faible ou s = 5 .

La résistance pratique Rpg est supérieure ou égale à la moitié de la résistance pratique à la traction.

La résistance pratique Rpg est alors R

AB = 107 [mm]

BC =307 [mm]

CD = 95 [mm]

Calculons les réactions aux appuis

L’équation d’équilibre s’écrit

∑ = 0

Fv + B + C + T = 0

Fv : poids du ventilateur

B : réaction en B

C : réaction en C

T : tension causé le couple

Après la projection dans le repère (o, t,y,z) on a

RA

fin d’études

: contrainte admissible en flexion

La résistance pratique à la traction est Rt = ou s est un coefficient de sécurité .

eurs de 2 à 5 , prenons le cas le plus faible ou s = 5 .

est supérieure ou égale à la moitié de la résistance pratique à la traction.

est alors Rpg = 34 [N/mm2]

Calculons les réactions aux appuis

Après la projection dans le repère (o, t,y,z) on a :

RB

ou s est un coefficient de sécurité .

eurs de 2 à 5 , prenons le cas le plus faible ou s = 5 .

est supérieure ou égale à la moitié de la résistance pratique à la traction.


=

+++++++++

0

0

0

0C2B20

0CyByFv

0CtBt0

Calculons d’abord le couple en torsion Mt et la tension causée par le couple T

IV-3-1-calcul de moment de torsion La formule de la puissance s’écrit P = Mt .ω

Avec ω = 2.π. ÕÖ×

M t = I].s'..Å

M t = 49,2 [N.m]

IV-3-2-calcul de la tension causé par le couple M t =T.rpoulie

T = Ð

¼l¥Ø

Avec rpoulie =224 [mm]

T = 219,6 [N]

Après la projection de l’équation auparavant on a :

Fv = By + Cy (1)

T= BZ + CZ (2)

L’équation de moment au point B s’écrit

∑ Ô@ÙA = 0

CZ . BC = T.BD

CZ = ÌÌ . ½

CZ = 287,5 [N]

De (1) on tire By

By = Fv – Cy By = 195,5[N]

De (2) on tire


Bz = ½ – Cz

Bz = -69,9 [N]

Récapitulation :

0 0

B 195,5 et C 104,5

-69,9 287,5

Par l’effort de gauche, écrivons l’équation des moments par rapport à z

A ≤ ε ≤ B Ó = - FV . ε

B ≤ ε ≤ C Ó = - FV . ε + By (ε - AB)

C ≤ ε ≤ D Ó = - FV . ε + By (ε - AB) + Cy (ε - AC)

Pour ε = AD on a :

Ó = - FV . AD+ By (BD) + Cy (CD)

Ó = - 300 . 509+ 195,5 (402) + 104,5 (95)

Ó = -64181,5 [N.m]

Calculons ensuite le moment des forces par rapport à l’axe y (par l’effort de gauche toujours)

B ≤ ε ≤ C Ô = - Bz . ε

C ≤ ε ≤ D Ô = - Bz . ε + Cz (ε - BC)

Pour ε = BD Ô = - Bz . AD + Cz (CD)

Ô = - 69, 9. 509 + 287, 5 (95)

Ô = -8266, 6 [N.m]

= Ú@@49200A' 9 @Î64181,5A' 9 @Î8266,6A'A

= 81291,1 [N.m]

Revenons maintenant à l’équation qui conditionne un cylindre soumis à la torsion et effort tranchant, on a :

Rpg ≥ J'.ÐÑ

..d

Alors .;l

J' .ÐéÑ Û #.d


Inversion

WJ Û 32. é. =

W Û J' .u#'¨#,#J,#F.JF W Û 29 SS Adoptons dmin = 30 [mm]

IV-3-3-vérification de l’arbre à la torsion Dans l’hypothèse d’une déformation élastique, l’angle de torsion unitaire exprimé en radian par unité de longueur est donné par la relation :

Θ = Ð

Ü.Ýl avec G = 0,4. E

G [N /mm] : module de glissement

E = 2.105 [N /mm] : module d’élasticité

Ip = .. c

J' : c’est le moment d’inertie polaire

Θ = J' .Ð

],F.Ê...c

Θ = J'.Ð

],F..'.#]p.J]c

Θ = 7,73.10-6 [rd / mm] ≤ Θadm = 1 [° / mm] = 0,017 [rd / mm] donc l’arbre résiste largement à la torsion.

Dimensionnement de la clavette Le clavette est soumis au contrainte de cisaillement du causé par la transmission de puissance entre l’arbre et le ventilateur.

τ = Þ´ avec F [N] : effort tranchant ; s [mm2] : section du clavette et s = a . b

a [mm] : largeur du clavette

b [mm] : hauteur du clavette

La condition pour qu’une pièce résiste au cisaillement est τ ≤ τadm

τadm [N /mm2] : contrainte admissible au cisaillement

Þ.© ≤ τadm a ≥

Þ©.ßm¤ avec F =

Ð©.¼.ßm¤ r [mm] : rayon d’arbre a ≥

Ð©.¼.ßm¤

Prenons le A42 avec τadm = 65 [N/mm2] et hauteur du clavette à 10 [mm]

a ≥ F¨,'.#]d#].#:.I:

1/3


a ≥ 5 [mm

Figure 41 : clavette

Chapitre V : SALLE DE SECHAGE

V-1- Etudes théoriques

Système chauffage : Système de chauffage intégré directement dans une même salle de peinture :

Avantage :

-nécessite pas de déplacement de l’automobile après l’application de peinture ;

-séchage rapide.

Inconvénients :

-occupation de la salle après l’application de peinture;

-complexité de l’installation de l’appareil de traitement d’air et le chauffage d’air dans la salle.

Salle de séchage indépendant de la salle de peinture :

Avantage :

-grand disponibilité de la salle;

-facilité du traitement de la salle de peinture et la salle de séchage.

Inconvénients :

-Coût de l’installation est assez chère ;

-Le déplacement de l’automobile après l’application de peinture.

Conclusion

Puisque notre but principale est de recevoir l’automobile de 1 à 3 par semaine pour peinturiez, nous avons plus avantage d’avoir la salle de peinture séparé avec la salle de séchage, parce que après trois heurs de temps de l’application de peinture d’un automobile, on peut le déplacé dans la salle de séchage capable à recevoir trois automobile en même temps.

b

a


Salle de séchage Pour sécher les produits de finition appliqués sur la carrosserie, plusieurs techniques peuvent être mises en œuvre.

Salle de séchage à infrarouge gaz

Principe de fonctionnement

Le rayonnement infrarouge est produit par un thermoréacteur. C’est un appareil de chauffage de type panneau radiant qui utilise la technique de combustion catalytique du gaz. Pour produire son énergie un mélange air gaz traverse un tissu catalytique et qui permet d’oxyder le mélange.

Avantages :

— utilisation du rejet thermique;

— séchage rapide;

— confort.

Inconvénients :

— utilisé surtout pour le séchage d’une partie de la carrosserie d’automobile;

— complexité de l’installation.

Figure 42 : salle de séchage infrarouge gaz


Salle de séchage avec pompe à chaleur air extrait:

Principe de fonctionnement : Fonctionnement/régulation : l’extraction d’air fonctionne en permanence.

L’appoint électrique est commandé par les thermostats des convecteurs affichés à la température souhaitée par les occupants dans la salle. Un limiteur d’énergie placé en tête de l’installation est nécessaire pour éviter les gaspillages.

Figure 43 : salle avec pompe à chaleur air extrait /eau

Avantages :

— utilisation du rejet thermique ;

— chauffage de basse économique ;

— confort;


— installation traditionnelle.

Inconvénients :

— nécessite un réseau d’extraction étanche et bien équilibré ;

— veiller à ce que les occupants ne ferment pas les bouches d’aération.

salle de séchage avec le système de chauffage pompe à chaleur air par air directe

Principe de fonctionnement :

Dans ce procédé, l’air est chauffé avant d’être introduit dans le chauffage placé dans la gaine de circuit de la ventilation. Un premier ventilateur transporte cet air vers la partie supérieure de la salle. L’air pollué sortant de la salle et repris par un second ventilateur et envoyé vers l’extérieur. La figure ci-dessous représente le principe de fonctionnement. Les flèches représentent la circulation de l’air depuis son introduction jusqu’à la sortie de la salle.

Figure 44 : salle avec le système de chauffage pompe à chaleur d'air par air directe

Avantages :

— appareil autonome et facile à installer ;

— pas de place perdue au sol (si installation en toiture) ;

— réversibilité/système économiseur pour le rafraîchissement demi-saison;

— investissement réduit.

Inconvénient :

— prévoir l’emplacement en toiture et un accès pour l’entretien.

GAINE

Implantation de

Chauffage d’air


Conclusion

La technique de séchage par air chaud, la plus répandue consiste à élever la température de la salle de séchage à 60°C jusqu’à 80°C une fois l’application de peinture terminée. Une partie de l’air circulant dans la salle de séchage est recyclée. Cette technique de séchage est utilisée car avec le bon séchage la peinture devient plus en plus dure et brillant.

V-2- calcul énergétique de l’échange thermique Nous allons calculer tous les échanges intérieurs ou extérieurs de la salle de séchage. Ceci consiste à faire le bilan thermique de la salle de séchage.

L’établissement du bilan thermique de la salle de séchage à pour objectif de déterminer la puissance ou flux de la batterie chaude nécessaire pour le chauffage de l’air à l’intérieur de la salle de séchage après l’application de peinture sur la carrosserie. La durée de chauffage de la carrosserie après l’application peinture varie de 36 heurs minimum et 72 heurs maximum.

Nous avons les formules générales :

Q = K . A . ∆t .T

Avec

Q : quantité de chaleur;

K : coefficient globale de transfert de chaleur;

A : surface d’échange intérieur de la salle de séchage;

∆T : différence de la température à l’extérieur (Text =30 °C) et à l’intérieur (Tint =25 °C) ;

T : Température de chauffage T = 80 °C. On prend la valeur de la température de chauffage 80 °C pour le calcule afin d’avoir la quantité de chaleur maximum qui se trouve dans la salle de séchage.

Pour calculer la déperdition de chaleur à l’intérieur vers l’extérieur de la salle de séchage

K = #

"$∑ qm" m

m$ "

>: éYTNOO>VX W>O STQ>XNTVX P4ROQNQVQNM>O





pour la conductibilité des

matériaux


• Mur de la salle de séchage

La salle de séchage est composée de cinq couches :

1-enduit : ciment

2-briques 25

3-isolant thermique : polystyrène

4-brique 15

5-enduit : ciment

Figure 45 : représentation du mur en brique

constitution ? en [w/m°k] ea en[m]

Enduit 1,15 15.10-3

briques 25.12.12 1,15 150.10-3

briques 25.25.12 1,15 250.10-3

isolant thermique 0,04 100.10-3

Tableau 19 : paramètre de mur

Surface d’échange intérieur : A = 192,81 [m2]


Donc d’âpres la formule (2) K = #

"$∑ qm" m

m$ "





K = 2,46 [w/m2.°k] coefficient de transfert de chaleur par conduction de mur

Q = K . A . ∆t .T

paramètre valeur unités

Qmur 189715,2 [J]

Tableau 20 : quantité de chaleur des murs

• Sol

Au dessus du béton, on a mis des couches composées de :


Tôle Plane Galvanisé (TPG) 112 0,5.10-3

Enduit 1,15 20.10-3

Béton 1,05 80.10-3

Isolant 0,04 100.10-3

Béton Tôle Plane

Galvanisé

Polystyrène

Béton

enduit

Figure 46 : composante du dallage dans la salle de séchage


pour la conductibilité

des matériaux


Tableau 21 : paramètre de dallage

Surface d’échange A = 140 [m2] K = #

"$∑ qm" m

m$ "





K=3,40[w/m2.°k] : coefficient de transfert de chaleur par conduction de sol

Q = K . A . ∆t .T


Qsol 190400 [J]

Tableau 22 : quantité de chaleur du dallage

• Plafond

Le plafond est formé par des polystyrènes enveloppés par des tôles TPG (Tôle Plane Galvanisé)


Tôle 112 0,5.10-3

Tôle

Isolant

Surface d’échange A = 140,9 [m2]

Tôle

Figure 48 : élément qui constitue du plafond


Isolant 0,04 100.10-3

Tableau 23 : paramètre qui constitue du plafond

K = #

"$∑ qm" m

m$ "





K=3,40[w/m.°k] : coefficient de transfert de chaleur par conduction de plafond

Q = K . A . ∆t .T

K=3,40[w/m2.°k]


Qplafond 191624 [J]

Tableau 24 : quantité de chaleur du plafond

• Porte

Les portes sont formées par des polystyrènes enveloppés par des tôle TPG (Tôle Plane Galvanisé)

Tôle Tôle Isolant

Surface d’échange A = 24 [m2]

Figure 47 : élément qui constitue de la porte



Tôle 112 0,5.10-3

Isolant 0,04 50.10-3

Tableau 25: paramètre de la porte

K = #

"$∑ qm" m

m$ "

P4>[[NPN>RQ W> P4RM>N4R NRQ>XN>VX α = 6 [w/m2.°k ]

P4>[[NPN>RQ W> P4RM>PQN4R >Q>XN>VX α = 8 [w/m2.°k ]

? P4>[[NPN>RQ W> P4RWVPQNN3NQé W>O STQ>XNTV


K=1,59[w/m2.°k] : coefficient de transfert de chaleur par conduction de porte

Q = K . A . ∆t .T


Qport 15306,29 [J]

Tableau 26: quantité de chaleur du porte

Q1 = Qmur + Qsol + Qplafond + Qport


Q1 416045,49 [J]

Tableau 27: somme de quantité de chaleur apporté par murs, dallage, plafond, portes.

V-3- Gain de chaleur pour le chauffage de la carrosserie Les quantités de chaleur nécessaire pour le chauffage de carrosserie où la peinture fixé sont caractérisés par :

-quantité de chaleur nécessaire pour le chauffage de la peinture ;

-quantité de chaleur nécessaire pour chauffer la carrosserie d’automobile

Nous avons les formules:

Q2 = Q2’+ Q2

’’

Q2 : gain de chaleur pour le chauffage de la carrosserie

Q2’ : quantité de chaleur nécessaire pour le chauffage de la peinture qui couvre la carrosserie

d’automobile

Q2’’ : quantité de chaleur nécessaire pour chauffer la carrosserie d’automobile


Q2’ = Mp .Cp . (t2

’ - t1’ )

Mp = 8 [kg] : masse de peinture considérer auparavant.

Cp : chaleur spécifique de peinture : 1255,2 [J/Kg . K] [catalogue de technique & vulgarisation du P.J RAPIN]

t1’ : température de peinture à l’entre de l’automobile dans la salle de séchage

t2’ : température de peinturé à la sortie de l’automobile de la salle de séchage

Paramètre Valeurs unités

Mp 8 [kg]

Cp 1255,2 [J/Kg . K]

t1’ 298 [K]

t2’ 353,14 [K]

Tableau 28 : données initiales pour peinture

Q2’ = Mp .Cp . (t2

’ - t1’ )

Paramètre valeur unités

Q2’ 552288 [J]

Tableau 29 : quantité de chaleur pour le chauffage de la peinture

Q2’’ : quantité de chaleur nécessaire pour chauffer la carrosserie d’automobile

Q2’’ = Mp .Cp . (t2

’ - t1’ )

Mc = 1625 [kg] : masse de carrosserie métallique d’une automobile CHEVROLET qu’on a considérer auparavant.

Cc : chaleur spécifique de carrosserie métallique CHEVROLET qu’on a considérer.

Paramètre Valeurs unités

Mc 1635 [kg]

Cc 0,45 [J/Kg . K]

t1’ 298 [K]

t2’ 353,14 [K]

Tableau 30 : données initiales pour carrosserie


Q2’’ = Mc .Cc . (t2

’ - t1’ )


Q2’’ 40 911,75 [J]

Tableau 31 : quantité de chaleur pour le chauffage de la carrosserie

Q2 = Q2’+ Q2

’’


Q2 593 199,75 [J]

Tableau 32 : Gain de chaleur pour le chauffage de la carrosserie

Q = Q1+ Q2


Q 1009244,73 [J]

Tableau 33 : La quantité de chaleur que la batterie doit fournir

V-3-1- calcul de la puissance de la batterie chaude En réalité, la plus grande partie de l’air ventilé, chauffé par la batterie, soufflé directement au-dessus de carrosserie. Mais suppose que l’air est bien réparti dans la chambre.

Il faut d’abord calculer la température moyenne de l’air à l’entrée et à la sortie de la batterie de chauffage :

Tá 2 Tâ Î @Tã Î Tä#A Î @Tã Î Tå'ALog @Tã Î Tä#Tã Î Tå' A

A- Calcul de la température caractéristique

Tè = #' . @Tã 9 Tá A

B- Calcul de la vitesse maximale de l’air :

Les tubes sont alignés alors, nous avons :

wéêë 2 w . ttì Î Lè

C- Calcul du nombre de Reynolds :

Re 2 Lè . WèV

D- Calcul du facteur de correction :

Si n < 10 alors fR2 @ ð#]A],#u


Si n > 10 alors fR2 1

E- Calcul du nombre de Nusselt :

Si ñòó ô 1,5

2 000 < Re < 40 000

Alors Nu = 0,334 . Re0,61 . Pr0,33 . fR

F- Calcul du coefficient de convection

α= Nuf . õöó

G- Calcul de la quantité de chaleur :

Q 2 α . A . @Tâ Î TáA Données Valeurs Unités

L c Longueur caractéristique = Ǿ extérieur de tube 4.10-2 [m]

W Vitesse non influencée 3 [m/s]

ty Distance entre deux tubes 5.10-2 [m]

n Nombre de rangées de tubes 3

Tableau 34 : données initiales

Valeurs Unités

Pv Pression de vapeur 1,985 [bars]

Ts Température à l’intérieur de la salle de séchage

80 [°C]

Tw1 Température de l’air soufflé à l’entre de l’échangeur

20 [°C]

Tw2 Température de l’air de soufflage à la sortie de l’échangeur

60 [°C]

Tableau 35 : valeurs à imposer

valeurs Unités

λair Coefficient de conduction de l’air 0,0304 [w/(m.k)]


Vair Viscosité cinématique de l’air 21,682. 10-6 [m2/s]

Pr Nombre de PRANDTL 0 ,706

Tableau 36 : caractéristiques de l’air chauffé

valeurs unités

Tá température moyenne 54 [°C]

Tú Température caractéristique 87 [°C]

wéêë

fR

Nu

Vitesse maximal de l’air de soufflage

Facteur de correction

Nombre de NUSSELT

15

1

152,6

[m/s]

α

P B

Coefficient de convection moyen du faisceau de tubes

Puissance de la batterie

97

18 118

[w/(m2.k)]

[w]

Tableau 37 : résultats de calcul de la puissance de la batterie chaude


21,5

21

P B = 18 118 [w] P B = 18, 118 [kw]

Conclusion

Compte tenu Gamme de puissance des chauffages : P B = 21,5 [kw] système air / air avec réseau à gaine.

La salle de séchage :

Diag D: Gamme de puissance des chauffages et calorifique d’appareil

[COLLECTION DES GUIDES DE L'AICVF (principes de l'aé raulique appliques au génie climatique)]


5

Figure 48 : présentation schématique de système de la salle de séchage

1 Prise d’air et évacuation avec chauffage 2 Canal ou gaine de soufflage avec plafond filtrant 3 Extraction d’air 4 Volet de réglage avec moteur 5 Pupitre de commande 6 Rideaux pour séparation modulable


Service d’accueille

des véhicules

Service

lavage et

dégraissage

des

véhicules

Salle de

séchage

Vestiaires

Salle de

peinture

Service des

finitions

Service de

préparations des

surfaces des

véhicules

Bureau du

directeur

Attente des

livraisons

des

véhicules

Bureau

2

3

1

4

5 6

7

Caisson Dépôt des matériaux

Figure 49 : plan générale de l’enceinte de l’entreprise pour le peinture automobile

(Dimension du terrain d’implantation : 3 684,12 [m2] de la salle de peinture et la salle de séchage)

ENTRE SORTIS


Chapitre VI: CENTRE DE FORMATION PROFESSIONNELLE POUR LA P EINTURE EN CARROSSERIE D’AUTOMOBILE

VI-1-Processus de formation :

B.E.P.C

NOUVEAUX

INSCRITS

8 mois

Etudes théorique + travaux pratique dans

l’atelier

4 mois

Stage pratique et application des études durant 12 mois de formations suivi le rapport de fin d’étude professionnel pour la peinture en carrosserie d’automobile

Diplôme

Certificat d’Aptitude Professionnelle pour la peinture en carrosserie Automobile

[C. A. P. P. AU]


VI-2-Intérêts :

Avantage de l’entreprise : intérêt pour tous les élèves

Avantage de la province : Diminuer le nombre des chômeurs

Avantage nationale : Naissance d’une cellule économique qui fait partie du patrimoine de la nation.

VI-2-1-Etude de la marche

A-Domaine d’étude : ANTSIRANANA I

B-Clientèle cible et évaluation du besoin: Tous les titulaires du BEPC

C-Estimations de la production par promotion :

NOMBRES

DES ELEVES

ECOLAGE

CHAQUE

MOIS

DROIT

D’INSCRIPTION

DUREE DE

FORMATION

MONTANT PAR

PROMOTION

15 25 000 Ar 40 000 Ar 12 mois 5 100 000 Ar


VI-2-2-Domaine technique :

A-implantation géographique :

Localisation : sectaire Ambalavola ANTSIRANANA

Raison de choix de l’implantation :

• Instance de la formation technique surtout en secteur peinture automobile

• L’état actuel à besoin des techniciens spécialisés pour entrer dans le

développement rapide et durable.

• Antsiranana est aussi parmi des villes très en retard par rapport aux autres

provinces à MADAGASCAR si on parle des techniciens spécialistes.

B-Données techniques :

Les personnels administratifs effectuent de travail de huit (8) heures par jours et cinq (5) jours par

semaine.

Matin : 7 H à 12 H

Après- midi : 14 H à 17 H


C-Capacité de formation journalière:

Technicien spécialisé en peinture automobile

Mathématique financière (Math Fi)…………………………………………………………………..54h

Moteur thermique (Moteur ther)……………………………………………………………………...72h

Mécanique générale I (Méca I)……………………………………………………………………….54h

Résistance de matériaux applique (RDMA) …………………………………………………………72h

Dessin technique (DESS)…………………………………………………………………………….54h

Bureautique informatique (BI), internet ……………………………………………………………104h

Hydraulique (Hydrau)………………………………………………………………………………..54h

Français(FR)………………………………………………………………………………………….72h

Anglais (Ang)…………………………………………………………………………………………54h

Chimie (Ch)…………………………………………………………………………………………..54h

Gestion d’entreprise (GE)…………………………………………………………………………...104h

Travaux Pratique (TP) ……………………………………………………………………………...200h

Marketing (Mark) ……………………………………………………………………………………72h


Emploi du temps :

Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi

7h-9h : Math Fi

9h-11h :B I

11h-12h : Ang

7h-9h : Moteur ther I

9h-11h : Méca I

11h-12h : FR

7h-9h : RDM A

9h-11h : Chimie

7h-9h : Hydrau

9h-11h : GE

7h-12h : TP

Après-midi

14h – 17h :Dessin 14h – 17h :TP 14h – 15h : Mark

15h – 16h :FR

14h – 16h : BI

D-Besoin en divers facteur de production :

D-1-les autre charges

Facture de JIRAMA

Matériel de nettoyage

Impôt, carburant, matériel du bureau

Gardiens

Enseignants


D-2-Organisation :

Organigramme du centre de formation en peinture automobile

D-3-Description des fonctions par poste :

composition Description

Enseignants 4 Permanents, 4 Vacataires

Chef de Labo 2 Permanents

Secrétaire 3 Permanents

Femme de chambre 2 Permanents

Gardien 1Permanents

D-4-Composition, Salaire, effectif du personnel :

composition Salaire mensuel Effectif du personnel

Enseignants 400 000 Ar 4

Directeur Général (D.G)

Directeur De Département (D.P)

Directeur d’Administratif et Financier (D.A.F)

Personnel Administratif

Directeur Technique (D.T)

Élèves Enseignants, Chef de Labo, Chef d’atelier


200 000 Ar 4

Chef de Labo 160 000 Ar 2

Secrétaire 120 000 Ar 3

Femme de chambre 70 000 Ar 2

Gardien 80 000 Ar 1


VI-3-Champ d’activité Le cœur de l’activité des élèves dans le premier mois d’étude se concentre surtouts à l’étude théorique, à partir 2ème mois jusqu’au 8ème mois c’est l’étude théorique plus travaux pratique dans l’atelier et pendant 4 mois les élèves font le stage pratique pour l’application de leurs études durant 12 mois de formations suivi le rapport de formation de fin d’étude professionnel pour la peinture en carrosserie d’automobile. Les modules «Préparation d’un véhicule pour la peinture et application de peinture de finition » permet d’acquérir les savoirs, savoir-faire et savoirs-être nécessaires à la maîtrise de la compétence.

Voici les principales phases abordées durant les 12 mois de formation :

Phases I – Le traitement des surfaces métalliques

Phases II – Les équipements de pulvérisation

Phases III – Les abrasifs et l’outillage pour le ponçage

Phases IV – La préparation des surfaces à peindrez Phases V – Masquage des surfaces

Phases VI– Application de peinture dans la carrosserie automobile.


VI-4-Présentation ou préambule

Ce résumé de théorie et le recueillement de travaux pratiques est composé des

éléments suivants :

Le projet synthèse faisant état de ce que les élèves devra savoir-faire à la fin des apprentissages

réalisés dans ce module, est présenté en début du document afin de bien le situer. La compréhension univoque du projet synthèse est essentiellement à l’orientation des apprentissages.

Viennent ensuite, les résumés de théorie suivis de travaux pratiques à réaliser pour chacun des

objectifs du module.

Les objectifs de second niveau (les préalables) sont identifiés par un préfixe numérique alors

que les objectifs de premier niveau (les précisions sur le comportement attendu) sont marqués d’un préfixe alphabétique.

Le concept d’apprentissage repose sur une pédagogie de la réussite qui favorise la motivation du

stagiaire, il s’agit donc de progresser à petits pas et de faire valider son travail.

Les apprentissages devraient se réaliser selon les schémas représentés aux pages qui suivent :


VI-5-Module : préparation d’un véhicule pour peinture

OBJECTIF OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE

COMPORTEMENT

COMPORTEMENT ATTENDU :

Pour démontrer sa compétence, les élèves doit préparer un véhicule

que devrait être peindrez selon les conditions, les critères et les

précisions qui suivent.

CONDITIONS D'EVALUATION :

Travail individuel.

A partir :

- De directives spécifiques comprenant le décapage, l'application de couche de fond et le ponçage au papier à l'eau, d'un panneau de portière

A l'aide :

- D'un panneau de portière préfabriqué ; - De l'outillage et l'équipement appropriés ; - Des produits de peinture et des matériaux ; - De manuels d'instructions des constructeurs.

CRITERES GENERAUX DE PERFORMANCE :

Respect des normes de santé et de sécurité du travail.

Justesse de l'interprétation des références techniques.

Précision des mesures : volumétrique, poids et des pourcentages.

Respect du processus du travail.

Travail avec minutie et propreté.

Choix approprié des produits entre eux (compatibilité).

Résultat : conformité aux exigences demandées.


OBJECTIF OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU

DE COMPORTEMENT

PRECISIONS SUR LE COMPORTEMENT ATTENDU

A. Appliquer les règles de santé et de

sécurité durant la préparation des

surfaces.

B. Laver, nettoyer des pièces et

éléments pour la préparation à la

peinture.

C. Evaluer et planifier le travail.

D. Consulter les références et les

informations techniques

E. Appliquer des couches de fond sur

des surfaces endommagées.

F. Préparer le véhicule pour la peinture.

G. Contrôler la qualité du travail.

H. Remettre le lieu de travail en ordre.

CRITERES PARTICULIERS DE

PERFORMANCE

-Compréhension et respect systématique

des mesures de protection et de

prévention

-Description précise des produits de

lavage et de nettoyage.

-Utilisation appropriée des produits et de

l'outillage.

-Justesse de l'examen des surfaces :

Craquelures ;

Eclats ;

Décollement ;

Egratignures ;

-Justesse de l'interprétation des

manufacturiers.

-Compréhension univoque des réactions

chimiques des produits.

-Précision des calculs de poids et de

Pourcentage

-Utilisation appropriée des outils et des

équipements.


Respect des méthodes et techniques

d'application des couches de fond.

-Respect des méthodes et techniques de

préparation :

Ponçage ;

Masquage.

Vérification de la qualité des surfaces

préparées :

Trous ;

Egratignures ;

Ondulations, etc.

- Respect des principes de nettoyage et de

rangement d'un lieu de travail

OBJECTIFS OPERATIONNELS DE SECOND NIVEAU


LES ELEVES DOIT MAITRISER LES SAVOIRS, SAVOIR-FAIRE, SAVOIR

PERCEVOIR OU SAVOIR ETRE JUGES PREALABLES AUX APPRENTISSAGES

DIRECTEMENT REQUIS POUR L'ATTEINTE DE L'OBJECTIF DE PREMIER

NIVEAU, AINSI :

Avant d’apprendre à appliquer les règles de santé et de sécurité au travail

(A), les élèves doit :

1. Connaître les dangers des produits de peinture.

2. Porter les moyens et équipement de protection.

3. Savoir utiliser les 1er soins de sécurité dans l'atelier.

Avant d'apprendre à laver, nettoyer des pièces et éléments pour la

préparation à la peinture (B), les élèves doit :

4. Choisir les produits de lavage.

5. Utiliser les techniques de nettoyage et du lavage.

6. Savoir utiliser les outils de nettoyage.

Avant d'apprendre à évaluer et planifier le travail (C), les élèves doit :

7. Savoir déceler les parties mal préparé.

8. Faire un diagnostic des défauts.

9. Travailler méthodiquement suivant un ordre chronologique.

Avant d'apprendre à consulter des références et des informations

techniques (D), les élèves doit :

10. Savoir interpréter les manuels des constructeurs.


OBJECTIFS OPERATIONNELS DE SECOND NIVEAU

Avant d'apprendre à contrôler la qualité du travail (G), les élèves doit :

11. Connaître les différents composants des produits.

12. Comprendre le pourquoi des réactions chimiques.

13.Être précis lors du montage des teins

Avant d'apprendre à appliquer des couches de fond sur des surfaces

endommagées (E), les élèves doit :

14. Savoir manipuler les outils et équipement.

15. Utiliser les outils et les apprêts adéquats.

16. Respecter les prescriptions des fabricants.

17. Respecter le délai de séchage préconisé par les fabricants.

Avant d'apprendre à préparer le véhicule pour la peinture (F), les élèves

doit :

18. Respect des techniques de masquage.

19. Respect des méthodes et technique de ponçage.


20. Développer le sens du touché et du contrôle visuel.

21. Exiger un travail bien fini.

Avant d'apprendre à remettre le lieu de travail en ordre (H), les élèves doit :

22. Avoir un esprit de collaboration.

23. Etre soigneux dans son travail.

24. Avoir un environnement de travail bien propre et bien rangé.


VI-6-Etapes des travaux pratiques

Les perspectives d’évolution dans le cadre de son parcours professionnel, les élèves capable d’assurés et assumer des responsabilités qui le conduiront à exercer en tant que chef d’équipe ou responsable d’une unité. Les compétences acquises et reconnues par la validation des acquis de l’expérience pourront lui permettre d’accéder à des responsabilités de niveau supérieur. C’est la raison pour lesquels, tous les élèves sont obligatoirement de faire suivre les scénarios des étapes des activités professionnelles pour les travaux pratiques cités ci-dessous :


Activités

1. Préparer

l’intervention sur le véhicule

2. Réparer

les éléments détériorés

Les activités professionnelles

Tâches principales

T1.1 Accueillir et orienter le client T1.2 Réceptionner le véhicule après attribution par le chef d’atelier T1.3 Collecter les données, établir la liste des produits nécessaires

T1.4 Agencer, organiser le poste de travail, préparer le véhicule à l’intervention T1.5 Déposer les éléments de finition T2.1 Réparer les éléments en matériaux composites T3.1 Identifier les fonds

T3.2 Préparer les supports T3.3 Appliquer et dresser un mastic sur les zones réparées

T3.6 Poncer les sous-couches T3.7 Appliquer les joints de sertis, de protection et d’étanchéité T4.1 Nettoyer, dégraisser et maroufler le véhicule T4.2 Réaliser et vérifier la teinte

4. Réaliser la mise en peinture du

véhicule

5. Préparer le véhicule à la livraison

T4.3 Appliquer la teinte et le vernis

T4.4 Réaliser des raccords T4.5 Sécher, étuver le véhicule T4.6 Nettoyer et entretenir le matériel T5.1 Reposer les éléments de finition T5.2 Éliminer les défauts d’application

T5.3 Mettre en déchets, remettre en état le poste de travail T5.4 Nettoyer, laver le véhicule

4. Réaliser la

mise en

peinture du

véhicule

3. Préparer la mise en peinture du véhicule


Page 126

Mémoire s de fin d’études

T3.4 Protéger les surfaces à ne pas traiter

T3.5 Choisir, préparer et appliquer les produits de sous-couche


1. Préparer l’intervention sur le véhicule

Tâches T1.1 Accueillir et orienter le client T1.2 Réceptionner le véhicule après attribution par le chef d’atelier T1.3 Collecter les données, établir la liste des produits nécessaires T1.4 Agencer, organiser le poste de travail, préparer le véhicule à l’intervention T1.5 Déposer les éléments de finition

Conditions d’exercice Données et informations disponibles

L’ordre de réparation La documentation technique du véhicule, des équipements, des matériels Les bases de données des produits et consommables

Moyens Le poste de travail et l’outillage adapté Le matériel de manutention Le matériel de préparation et d’application des produits Le matériel de ponçage et de finition Les équipements de protection collective et individuelle Les moyens de récupération et de tri des déchets Les outils de communication actuels Le matériel et les produits de protection contre la corrosion

Connaissances Le matériel et les produits de ponçage Les produits anticorrosion et de protection des matériaux Le matériel de manutention et les procédures Les règles, les outils actuels de la communication écrite et orale Le vocabulaire technique Les règles de la prévention des risques professionnels Les règles de la récupération et du tri des déchets La démarche et les outils qualité de l’entreprise

Liaisons fonctionnelles (relations, communications) Le client

La hiérarchie et le personnel de l’entreprise Résultats attendus

R1.1 L’accueil est courtois. Le client est orienté vers le bon interlocuteur.

R1.2 Les protections du véhicule sont mises en place. L’intervention à réaliser est identifiée. Toutes les données nécessaires à l’intervention sont collectées.

R1.3 Les procédures d’intervention sont identifiées. La liste des produits nécessaire à l’intervention est complète et conforme.

R1.4 Le poste de travail est bien organisé, les différents outillages et équipements sont correctement agencés.

Les règles d’ergonomie, d’hygiène, de sécurité et de protection de l’environnement sont mises en place. Le véhicule est lavé en vue de l’intervention.

R1.5 Les éléments de finition sont déposés sans détérioration.


2. Préparer la mise en peinture du véhicule

Tâches T2.1 Identifier les fonds

T2.2 Préparer les supports T2.3 Appliquer et dresser un mastic sur les zones réparées T2.4 Protéger les surfaces à ne pas traiter T2.5 Choisir, préparer et appliquer les produits de sous-couche T2.6 Poncer les sous-couches T2.7 Appliquer les joints de sertis, de protection et d’étanchéité

Conditions d’exercice: Données et informations disponibles L’ordre de réparation La documentation technique du véhicule, des équipements et des matériels Le stock des produits utilisés Les fiches techniques ou les bases de données des produits utilisés

Moyens Le poste de travail et l’outillage adaptés Le matériel et les produits d’application des sous-couches Les matériels et les produits de protection contre la corrosion Les matériels et les produits de masticage Les équipements de protection collective et individuelle Les moyens de récupération et de tri des déchets L’outil informatique

Connaissances Le matériel, les procédés et les produits de protection contre le risque de corrosion Les produits de masticage Les produits de sous-couche Les produits de ponçage Les règles de la prévention des risques professionnels Les règles de la récupération et du tri des déchets La démarche et les outils qualité de l’entreprise Le vocabulaire technique

Liaisons fonctionnelles (relations, communications) La hiérarchie et le personnel de l’entreprise

Résultats attendus R2.1 Les différents matériaux et produits sont correctement identifiés.

Les procédures de mise en œuvre sont appliquées conformément aux préconisations du fabricant.

R2.2 Les supports sont correctement dégraissés. La protection contre le risque de corrosion est correctement assurée.

R2.3 Le mastic est correctement appliqué et dressé. La qualité de la préparation permet la mise en peinture.

R2.4 La protection des surfaces à ne pas traiter est assurée avec soin et qualité. R2.5 Les produits de sous-couche sont préparés en quantité adaptée à la surface à traiter.

Les produits sont appliqués en conformité. R2.6 Les produits de sous-couche sont correctement poncés. R2.7 Le choix et l’application des produits concernant les joints de sertis, d’insonorisation et d’étanchéité sont conformes aux prescriptions du fabricant.

L’autocontrôle de l’activité est réalisé.


3. Réaliser la mise en peinture du véhicule Tâches

T3.1 Nettoyer, dégraisser et maroufler le véhicule T3.2 Réaliser et vérifier la teinte T3.3 Appliquer la teinte et le vernis T3.4 Réaliser des raccords T3.5 Sécher, étuver le véhicule T3.6 Nettoyer et entretenir le matériel


L’ordre de réparation La documentation technique du véhicule, des équipements et des matériels Les fiches techniques et/ou les bases de données des peintures et produits

Moyens Le poste de travail et l’outillage adaptés Le matériel de manutention Le matériel et les produits de mise en peinture Les équipements de protection collective et individuelle Les moyens de récupération et de tri des déchets

L’outil informatique Connaissances

Le vocabulaire technique Le matériel, les procédés et les produits de recouvrement Les peintures hydrosolubles Les techniques de recouvrement Les techniques des raccords Les techniques de réalisation des teintes Les principes du marouflage Les règles de la prévention des risques professionnels Les règles de la récupération et du tri des déchets La démarche et les outils qualité de l’entreprise

Liaisons fonctionnelles (relations, communications) La hiérarchie et le personnel de l’entreprise

Résultats attendus R3.1 Les surfaces à ne pas peindre sont correctement protégées.

La préparation des supports avant peinture est correctement réalisée. R3.2 La préparation de la base est correctement réalisée, les quantités fabriquées sont en relation avec les surfaces à peindre.

Aucun gaspillage n’est constaté. R3.3 L’application des produits est réalisée avec soin en respectant les consignes.

L’aspect de la surface obtenue est conforme à l’aspect d’origine. R3.4 Les raccords respectent l’aspect d’origine. R3.5 Le réglage de la cabine est en conformité avec les procédés d’application.

L’intégrité des éléments intérieurs et extérieurs est respectée. R3.6 L’autocontrôle de l’activité est réalisé.

Le matériel est correctement nettoyé, entretenu et rangé. La maintenance périodique est assurée.



Tâches

T4.1 Reposer les éléments de finition T4.2 Éliminer les défauts d’application T4.3 Mettre en déchets, remettre en état le poste de travail T4.4 Nettoyer, laver le véhicule


L’ordre de réparation La documentation technique du constructeur, des équipements et des matériels Les bases de données des pièces et des produits de recouvrement

Moyens Le poste de travail et l’outillage nécessaire Le matériel de manutention Le matériel de lustrage et de finition Les équipements de protection collective et individuelle Les moyens de récupération et de tri des déchets Les supports et les outils de communication de l’entreprise (support papier, informatique…) Le matériel de nettoyage

Connaissances Le matériel, les procédés et les produits de recouvrement Les techniques de lustrage Les produits de nettoyage Les règles de la prévention des risques professionnels Les règles de la récupération et du tri des déchets La démarche et les outils qualité de l’entreprise Les règles, les outils de la communication écrite et orale Le vocabulaire technique

Liaisons fonctionnelles (relations, communications) Le client

La hiérarchie et le personnel de l’entreprise Résultats attendus

R4.1 Les éléments de finition sont reposés conformément aux exigences du constructeur

et de l’équipementier. R4.2 Les défauts d’application sont correctement éliminés. R4.3 Les matériaux et les produits sont récupérés et triés en fonction de la réglementation.

Le poste de travail est reconditionné. R4.4 Le véhicule est correctement lavé et nettoyé intérieurement. R4.5 Le contrôle visuel des systèmes connexes à l’intervention est effectué, les défauts constatés sont signalés. R4.6 Le compte rendu de l’intervention est conforme à son déroulement, il est adapté à l’interlocuteur.


Compétence globale Le titulaire du C. A. P. P. AU doit être capable d’assurer le recouvrement des carrosseries en mettant en œuvre des procédures et des moyens dédiés. Il doit intégrer les aspects liés à l’accueil, à la qualité, à la prévention des risques professionnels et à la protection de l’environnement.


Conclusion

L’étude effectuée dans ce travail nous à permis : d’avoir, un document théorique qui permet de savoir ou de mieux comprendre la caractéristique d’une salle de peinture, des matériaux utilisés en peinture automobile et les étapes avec les phases de traitement des surfaces, des documents techniques concernant la conduit d’air avec les ventilateurs adapte au dimension de la salle de peinture et planning pour la formation en peinture carrosserie d’automobile.

Cette étude nous permet, de déduire l’amélioration de la performance de la salle de peinture automobile qu’on trouve à notre région, afin d’obtenir le résultat fiable, durable et bonne qualité.

Bref, dans le présent de ce travail nous avons pu constater quelques types des salles de peinture ainsi que la salle de séchage. L’utilisation de la salle de peinture et salle de séchage en ventilation verticale garantie l’obtention de bonne rendement et efficace.

Ce document nous permet de comprendre la conception d’une salle de peinture automobile et il donne aussi le planning de formation en peinture carrosserie d’automobile. Avec la réalisation de la salle de peinture, la salle de séchage et le centre de formation font crée l’emploi pour les personnes avoir des compétences professionnelle en carrosserie automobile.


Bibliographie Recueil des normes françaises : turbomachine, pompes, ventilateur, compresseurs. Ventilateurs centrifuges (Marcel Sedile 1973). Principe de l’aéraulique applique au génie climatique (Albert JUDET DE LA COMBE et

Bernard SESOLIS). Installation frigorifique (PJ Rapin et Jacquard). Cours des machines hydrauliques (Monsieur Razafindrabe). Cours de TCM (Monsieur VIAL Lucet). Cours de mécanique des fluides (Monsieur Randriazanamamparany Michel) Cours de RDM I (Monsieur Mamonjisoa Pierre ). Guide du dessinateur industrielle (A. Chevalier). Projet I: étude de compresseur d’air fait par OMARY GASTRO COLLECTION DES GUIDES DE L'AICVF (principes de l'aé raulique appliques au

génie climatique) COLLECTION DES GUIDES DE L'AICVF (conception des installations de ventilation

dans des bâtiments)

CONCEPTION D’UNE S ALLE DE PEINTURE AUTOMOBILE

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