La refonte des fixations du pont du tracteur compact résout la défaillance des joints

Il peut être difficile de déterminer la cause première lorsqu'un aspect de conception ne fonctionne pas correctement dans l'application. Même avec un seul composant dans un produit, une multitude de facteurs peuvent affecter ses performances, il faut donc souvent une approche méthodique et un œil expert pour identifier la véritable cause sous-jacente. Lorsque le problème ne survient qu'après la livraison des réclamations de garantie du produit fini, des pressions financières supplémentaires peuvent s'exercer sur une entreprise; naturellement, cela impose des exigences supplémentaires aux ingénieurs pour résoudre rapidement le problème de conception global.

C'était exactement la situation à laquelle était confronté un fabricant de tracteurs compacts, qui avait commencé à recevoir des réclamations de garantie en raison d'un joint défectueux. Le composant associé en question était une vis de pont formant un filetage électrolytique de zinc, fixée au châssis du tracteur et ayant passé toutes les inspections mécaniques et dimensionnelles. Cette vis était couplée avec une rondelle de grand diamètre et une entretoise en métal poudré, qui a été incorporée dans la poignée du joint pour éviter une compression excessive. Le joint était défaillant peu de temps après la livraison, ce qui a entraîné des réclamations de garantie, de sorte que les équipes d'ingénierie ont commencé à démonter un tablier de tracteur compact pour essayer d'identifier la cause profonde et une solution possible.

En collaboration avec son fournisseur de services externe et distributeur de fixations, Optimas Solutions, le fabricant a commencé à évaluer l'assemblage. Il a été rapidement découvert que l'entretoise était mal alignée, ce qui lui a permis de couper une section du platelage en plastique. Pour aggraver encore le problème, la conception du cylindre extrudé (qui reposait la rondelle), n'a pas réparti la charge uniformément, ce qui a exercé plus de contraintes sur le tablier et la vis, et encouragé la défaillance des joints.

Tim Day, ingénieur d'applications chez Optimas, explique les étapes suivantes: «Nous avons dû essayer d'identifier la cause première des échecs. Les surfaces de rupture sur les vis défaillantes semblaient suggérer une défaillance de la fragilisation par l'hydrogène, mais aucun des lots de production ni aucun test effectué sur eux ne permettait de corréler la fragilisation induite par le processus. Par la suite, nous avons déterminé que les vis étaient très probablement placées sous une charge de flexion pendant l'installation, ce qui était dû à l'assise inégale de la rondelle et de l'entretoise. Finalement, nous avons pu conclure que nous étions confrontés à un problème de corrosion sous contrainte en raison de la conception défectueuse du joint. »

Ensemble, les équipes d'ingénierie ont proposé la solution. La vis a été repensée pour inclure un épaulement intégré, qui a retiré l'entretoise en métal poudré, simplifiant l'assemblage. Ensuite, le revêtement de la vis elle-même est passé de l'électrodéposition de zinc à un processus de revêtement E cathodique, ce qui a pratiquement éliminé le risque de fragilisation et amélioré les caractéristiques de corrosion sous contrainte. Le traitement thermique appliqué à la vis a également été changé de cémentation à cémentation, avec un point trempé par induction pour le filetage. Cela a permis de réduire davantage la possibilité d'une fissuration du boîtier ou d'une corrosion sous contrainte. Enfin, la surface portante a été repensée pour supprimer le besoin de la rondelle et favoriser une charge uniforme lors de l'application, résolvant la cause sous-jacente.

Le fabricant a mis en œuvre la solution dans ses conceptions de tracteurs compacts à partir de là, ce qui a immédiatement stoppé le flux de défaillances articulaires retardées et les demandes de garantie associées. En conséquence, l'entreprise a subi une pression financière réduite, augmentant le rendement de ses opérations. De plus, la nouvelle vis avec épaulement intégré a permis de retirer deux références distinctes de la nomenclature du tracteur compact et d'augmenter l'efficacité de la production. Cela a contribué à consolider les besoins d'approvisionnement de ce modèle de tracteur compact, simplifiant la chaîne d'approvisionnement.

Les petits défauts de conception peuvent créer de gros défis, car le problème peut ne pas être découvert avant que le produit n'atteigne le concessionnaire ou le client. Dans une application où la durabilité est primordiale, comme un tracteur compact, les problèmes sont simplement exacerbés. Cependant, en résolvant le problème avec des solutions de composants appropriées le plus tôt possible, l'échec peut être résolu avec des avantages supplémentaires au-delà de la garantie de la qualité du produit. Dans ce cas, la solution a évité des réclamations de garantie supplémentaires, potentiellement dommageables, garantissant que la réputation globale du fabricant n'était jamais en danger.