Les pompes Bredel proposées par Watson Marlow sont capables de pomper des matières visqueuses et abrasives très fortement chargées, pouvant contenir jusqu’à 80 % de solides en suspension. C’est pourquoi un grand producteur de matériaux en poudre pour des céramiques piézoélectriques les a choisies.

Le client de Watson Marlow Fluide Technology Group (WMFTG) compte sur un grand nombre de pompes Bredel de la société pour transférer les boues très abrasives qui forment la céramique. En 2019, l’usine fonctionnait avec plus de cinquante pompes Bredel en service et quatorze autres unités ont été livrées à la fin de l’année. Pour fabriquer les céramiques, du BaCO₃ (carbonate de baryum) est d’abord dispersé dans un mélange de solvant et d’eau pour préparer une boue. Laquelle est ensuite soumise à un broyage humide jusqu’à ce que la qualité appropriée soit atteinte, après quoi elle est calcinée pour créer une poudre destinée à être utilisée dans des condensateurs électroniques.

Éliminer les risques

Bien que ce processus semble assez simple, la nature hautement abrasive du fluide représente un défi pour de nombreuses pompes volumétriques conventionnelles lorsqu’il s’agit d’alimenter en boue de BaCO₃ le broyeur à billes de l’usine. Il existe un risque élevé, intolérable dans les composants électroniques, de contamination métallique lorsque la boue céramique entre en contact avec les pièces des pompes conventionnelles. En outre, l’usure par abrasion pose des problèmes de coûts permanents en termes de réparation, de maintenance et d’arrêt de production des pompes.

Transfert de fluides abrasifs

Face à ces problèmes, l’usine s’est tournée vers la technologie péristaltique déployée dans les pompes Bredel de Watson Marlow. Dans ces pompes, le principe de pompage proprement dit est basé sur la compression et le relâchement alternés du tube, ce qui aspire et propulse le produit hors de la pompe. Ainsi, le fluide transféré est uniquement en contact avec le tube résistant à l’abrasion, garantissant un pompage sans contamination. De plus, les pompes Bredel sont exemptes de clapets et de joints susceptibles de fuir ou de se colmater. Grâce à ces avantages évidents, une cinquantaine de pompes Bredel ont été déployées dans l’usine de céramique piézoélectrique, leur taille allant de 25 à 40 millimètres (diamètre intérieur de l’élément de la pompe) et leur vitesse allant jusqu’à 40 tr/min. Aussi, quatorze autres pompes Bredel sont venues compléter les installations à la fin de l’année 2019. Les pompes acheminent la boue céramique vers un broyeur à billes doté d’un système de refroidissement intégré, avant qu’elle ne passe à travers un filtre magnétique pour éliminer toute trace de fer naturel. Au fur et à mesure que la taille des particules diminue dans le broyage humide, la viscosité de la boue change. Toutefois, les performances des pompes Bredel ne sont pas affectées par la variation des propriétés du produit. Le client souligne également que les pompes Bredel transfèrent la boue en douceur, sans entraînement d’air ni contamination. Autre bénéfice important : il n’y a pas eu de temps d’arrêt, et les coûts de maintenance sont minimes puisque la seule pièce de rechange est le tube.

Des tubes à longue durée de vie

Dans l’usine de céramique piézoélectrique, un tube Bredel à longue durée de vie contribue à maximiser le temps de fonctionnement de la pompe malgré la nature abrasive de la boue. Les tubes renforcés Bredel sont fabriqués à partir de caoutchouc de haute qualité, renforcés par des couches individuelles de nylon tressé, et par un usinage de haute précision. La compression parfaite des tubes leur confère une longue durée de vie, qui, dans le cas du fabricant de céramique piézoélectrique, équivaut à environ 2 000 heures. Après quoi, ils sont remplacés rapidement et facilement dans le cadre d’un programme de maintenance préventive.

 
SIMPLICITÉ DE LA CONCEPTION
L’opération de pompage se traduit par une alternance de compression et de détente d’un tube armé entre le corps de pompe et les sabots de compression. Le liquide, en aval du sabot, est poussé vers le refoulement, tandis que la remise en forme du tube, après écrasement, accroît le volume de liquide aspiré. La compression constante du tube permet à la pompe de ne pas caler, assurant ainsi une précision de dosage inégalée et une excellente performance en pression. L’absence de joints, de sièges et de clapets fait que les mélanges abrasifs ne posent aucun problème. Parce que le liquide entre en contact seulement avec la paroi interne du tube, la pompe est aussi idéale pour les produits chimiques corrosifs.