Fabrication des pompes à membrane

Les pompes à membrane jouent un rôle essentiel dans de nombreux secteurs industriels, notamment la peinture, la cosmétique, la pharmacie, l’imprimerie, la chimie, la pétrochimie et l’agroalimentaire. Elles sont utilisées pour le traitement des eaux usées, le dosage d’acides, le transport de réactifs, de suspensions et d’une grande variété de liquides. Grâce à leur polyvalence et à leur efficacité, ces pompes s’imposent comme des éléments clés dans les processus de production industrielle.

Une pompe à membrane, également appelée pompe à diaphragme, est une pompe volumétrique utilisée pour transférer divers types de fluides. Elle fonctionne grâce à l’action de deux membranes flexibles qui se déplacent de manière synchronisée pour créer un effet de succion et de refoulement. Les membranes sont actionnées par de l’air comprimé ou un moteur électrique, ce qui permet de déplacer le fluide à travers des chambres de pompage tout en maintenant une étanchéité totale. Ce type de pompe est particulièrement apprécié pour sa capacité à manipuler des liquides abrasifs, visqueux ou corrosifs sans risque de contamination, offrant ainsi une grande polyvalence et une fiabilité accrue dans les environnements industriels complexes.

Les pompes à membrane, également appelées pompes à diaphragme, appartiennent à la famille des pompes volumétriques. Contrairement aux pompes centrifuges qui utilisent une turbine pour mettre en mouvement le liquide, les pompes volumétriques déplacent le fluide en modifiant le volume de la chambre où le liquide est contenu.

Le mécanisme de base

Dans une pompe à membrane, deux membranes flexibles sont connectées par un arbre central. Ce dernier est déplacé de façon alternative par de l’air comprimé qui est dirigé dans les chambres situées derrière chaque membrane. L’air est réorienté de façon automatique par un distributeur d’air, permettant ainsi aux membranes de se déplacer d’avant en arrière. Lorsque le volume de la chambre de l’un des côtés de la pompe augmente, une phase d’aspiration se produit, attirant le liquide dans la pompe. En parallèle, l’autre côté de la pompe se contracte, provoquant l’expulsion du fluide hors de la chambre.

Des billes de clapet, situées à l’entrée et à la sortie de chaque chambre, s’ouvrent et se ferment selon le mouvement des membranes, contrôlant ainsi le flux de liquide et assurant que celui-ci est correctement dirigé à travers le système. Ce design simple mais efficace rend la pompe à membrane très adaptable pour une variété de fluides, allant des liquides visqueux aux substances abrasives.

1. Conception et modélisation

Le processus de fabrication commence au département de conception. Les ingénieurs y développent les modèles de pompes en utilisant des outils de simulation pour tester virtuellement le fonctionnement et la durabilité de chaque composant. Cela permet de valider les designs avant de lancer la production physique, réduisant ainsi le nombre de prototypes et les coûts associés.

Chaque design est optimisé pour assurer une production rapide et fiable. Les simulations incluent des tests de débit, de pression, et de résistance chimique des matériaux utilisés, garantissant que la pompe répondra aux exigences spécifiques de chaque client.

2. Préparation des matériaux

Une fois le modèle validé, la production peut commencer. Les matières premières, généralement des polymères tels que le polypropylène ou le polyéthylène, ainsi que des métaux comme l’acier inoxydable ou le laiton, sont préparées. Ces matériaux sont sélectionnés en fonction de la résistance chimique et mécanique requise par l’application finale.

Les opérateurs de l’entrepôt préparent les barres métalliques, les plaques de polymères et autres éléments en fonction des spécifications de chaque commande. Le matériau brut est ensuite découpé aux dimensions adéquates à l’aide de scies de précision avant d’être envoyé à l’atelier d’usinage.

3. Usinage des composants

Les pièces de la pompe, telles que les blocs centraux, les corps de pompe et les balles de valves, sont usinées avec des machines à commande numérique (CNC). Par exemple :

• Le bloc central, qui accueille le distributeur d’air, est produit sur une machine multi-tâches à 5 axes, garantissant une précision maximale pour les canaux d’air.
• Le corps de la pompe est façonné à partir de plaques de polyéthylène à l’aide d’un tour à 4 axes, permettant la réalisation de formes complexes et l’intégration de cavités pour les membranes.

4. Contrôle de la qualité

Une fois l’usinage terminé, chaque composant passe par un contrôle qualité strict. Le département de contrôle utilise des instruments de mesure de haute précision capables de détecter des variations de l’ordre du micron. Les dimensions, les diamètres des conduits et la rugosité de surface sont vérifiés pour chaque pièce afin de s’assurer de leur conformité avec les tolérances spécifiées. De plus, un contrôle de la qualité des matières premières est effectué avant même le début de la fabrication pour garantir l’intégrité des pompes produites.

5. Assemblage de la pompe

Les composants validés sont envoyés au département d’assemblage, où les différentes parties de la pompe sont assemblées. Voici les principales étapes :

• Montage des pieds de pompe et du corps de la pompe.
• Installation des billes de clapet et des guides qui dirigent le flux de liquide.
• Assemblage du distributeur d’air et des membranes sur le bloc central.
• Fixation du bloc central avec les deux côtés du corps de la pompe.

6. Test de performance

Avant l’emballage, chaque pompe est soumise à des tests de performance rigoureux. Elle est connectée à un banc d’essai pour simuler ses conditions d’utilisation réelles. La capacité d’aspiration, le débit, l’étanchéité et la résistance à la pression sont vérifiés. Si une anomalie est détectée, la pompe est recalibrée ou démontée pour identifier la source du problème.

7. Conditionnement et expédition

Une fois les tests réussis, les pompes sont gravées avec un numéro de série pour assurer leur traçabilité. Elles sont ensuite emballées dans des cartons avec une protection supplémentaire pour les composants sensibles. Enfin, les pompes sont expédiées aux clients du monde entier.

Les pompes à membrane, grâce à leur conception robuste et leur polyvalence, répondent aux besoins variés de nombreux secteurs industriels. Leur processus de fabrication rigoureux, depuis la conception jusqu’au contrôle de qualité, garantit un produit final performant et fiable. Les installations de Tapflo, avec leurs équipements de pointe et leur expertise technique, illustrent parfaitement ce savoir-faire, permettant de produire chaque mois plus de 4000 pompes destinées aux industries du monde entier.