Comment concevoir un câblage industriel spécial sur mesure pour vos machines

Un câblage industriel spécial sur mesure doit être conçu en tenant compte des caractéristiques électriques, mécaniques et environnementales de la machine dans laquelle il sera installé. Il ne suffit pas de sélectionner un câble : il faut définir les conducteurs, sections, longueurs, connecteurs, isolants, cheminements, rayons de courbure, protections et, si nécessaire, blindages contre les interférences électromagnétiques.

L’objectif est d’obtenir un ensemble de câbles ou un faisceau de câblage industriel qui s’intègre correctement à la machine, résiste à ses conditions réelles de fonctionnement et simplifie aussi bien l’assemblage que les futures opérations de maintenance.

C’est pourquoi la fabrication de câblages personnalisés commence toujours par une définition technique précise du projet. Electrolomas dispose justement d’une unité dédiée au câblage industriel sur mesure et peut développer la conception selon les besoins du produit ou fabriquer l’ensemble à partir des plans et spécifications fournis par le client.

Que faut-il définir avant de concevoir un câblage industriel spécial ?

La première étape consiste à déterminer comment et où le câblage fonctionnera. Deux machines peuvent utiliser des tensions similaires tout en nécessitant des solutions de connexion totalement différentes en raison de la température, des mouvements, de l’espace disponible, des produits chimiques ou des interférences.

Avant de fabriquer un ensemble de câbles, il convient au minimum de définir :

• La tension, le courant et la puissance que chaque ligne doit supporter.
• La section et le nombre de conducteurs nécessaires.
• La longueur de chaque branche et sa distribution physique dans la machine.
• Le type de signaux : puissance, commande, données, capteurs ou communications.
• Les températures minimale et maximale de fonctionnement.
• La présence d’huiles, produits chimiques, humidité, poussière ou agents abrasifs.
• L’existence de mouvements répétitifs, torsions ou vibrations.
• L’espace disponible et les rayons de courbure.
• Les connecteurs, bornes et points de fixation.
• Le besoin de blindage ou de protection contre les interférences électromagnétiques.
• Les exigences d’identification, de maintenance et de traçabilité.
• Les normes et spécifications applicables au produit final.

Cette analyse préalable permet de transformer les besoins fonctionnels de la machine en une spécification de câblage industriel fabricable et reproductible.

En outre, lorsqu’il s’agit de l’équipement électrique de machines, la conception doit tenir compte des exigences techniques et réglementaires applicables au produit. La IEC 60204-1, par exemple, définit des exigences générales pour les équipements électriques, électroniques et électroniques programmables des machines et couvre notamment la protection, la documentation et la compatibilité électromagnétique.

Facteurs clés pour sélectionner et fabriquer un câblage industriel spécial

Une fois les exigences définies, il est possible de sélectionner les composants qui constitueront l’ensemble.

Le meilleur câblage industriel n’est pas nécessairement celui qui utilise les matériaux les plus résistants, mais celui dont les caractéristiques correspondent réellement aux conditions de fonctionnement de la machine. Surdimensionner inutilement un ensemble peut augmenter les coûts, l’encombrement et la difficulté d’installation sans apporter de véritable avantage fonctionnel.

Il convient donc d’étudier conjointement le conducteur, l’isolant, la gaine extérieure, les connecteurs, les bornes et les éléments de protection mécanique.

Comment choisir l’isolant du câble ?

Le matériau de l’isolant et de la gaine influence directement le comportement du câble face à la température, l’abrasion, les produits chimiques, l’humidité et les mouvements.

Le PVC est couramment utilisé dans de nombreuses applications industrielles standard. Le PUR est davantage employé lorsque les exigences mécaniques sont plus élevées, notamment en présence d’huiles, d’abrasion ou de mouvements. D’autres matériaux, comme le silicone, le FEP ou le PTFE, peuvent convenir lorsque le projet exige des plages de température plus sévères ou certaines conditions chimiques.

Il n’existe donc pas d’isolant universellement supérieur. Le choix doit dépendre de l’environnement dans lequel l’équipement fonctionnera et des spécifications précises du câble retenu.

Quand un câble industriel doit-il être blindé ?

Le blindage devient particulièrement important lorsque les signaux peuvent être affectés par des interférences électromagnétiques (EMI).

Les moteurs, variateurs de fréquence, alimentations, lignes de puissance et certains systèmes électroniques peuvent générer des perturbations électromagnétiques. Dans les applications sensibles, un câble correctement blindé associé à une stratégie d’installation adaptée peut aider à préserver l’intégrité des signaux.

Cela est particulièrement important lorsque des lignes de puissance et des signaux de commande, de communication ou d’instrumentation coexistent dans le même équipement.

Toutefois, l’ajout d’un blindage ne résout pas à lui seul tous les problèmes de CEM. Le cheminement du câble, la séparation par rapport aux lignes de puissance, la connexion du blindage et la conception globale de l’équipement doivent également être pris en compte.

Comment fabrique-t-on un faisceau de câbles industriel sur mesure ?

Une fois la conception définie, la fabrication transforme les plans et spécifications en un ensemble de câblage prêt à être intégré dans la machine.

Chez Electrolomas, l’activité de câblage industriel comprend des opérations telles que la coupe et le dénudage de câbles et de gaines, le sertissage de bornes et d’embouts ainsi que la pose de connecteurs. L’entreprise est également capable de travailler sur des câblages spécifiques et des ensembles complexes ou nécessitant une forte proportion de travail manuel.

Le résultat peut aller d’un système de connexion relativement simple à un ensemble comprenant plusieurs branches, références, connecteurs et terminaisons.

L’importance du sertissage et des connecteurs

Les connecteurs et bornes sont des points critiques dans tout faisceau de câbles. Leur sélection doit prendre en compte le courant, la tension, le nombre de cycles de connexion, l’espace disponible, l’environnement de travail et les exigences de l’équipement.

Le sertissage doit être réalisé avec des bornes et des outils compatibles, en respectant les paramètres définis pour l’ensemble. Une connexion correctement réalisée permet d’obtenir une liaison électrique et mécanique stable et facilite la répétabilité lorsque le produit entre en fabrication en série.

Il est également important de définir dès la phase de conception la manière dont les câbles, connecteurs et branches seront identifiés. Un bon système de marquage simplifie l’assemblage, le diagnostic, la maintenance et le remplacement des composants.

Comment concevoir le cheminement du câblage à l’intérieur d’une machine ?

La conception d’un câblage sur mesure ne s’arrête pas au choix des matériaux. Son intégration physique dans l’équipement influence également sa fiabilité.

Il faut éviter que les câbles soient soumis à des tensions inutiles, des rayons de courbure inadaptés, un contact permanent avec des arêtes, des sources de chaleur ou des pièces mobiles susceptibles de les endommager.

Dans les équipements complexes, il est également recommandé de prévoir dès les premières phases la séparation entre puissance et signal, les points de fixation, les zones accessibles pour la maintenance et l’espace nécessaire aux connexions et déconnexions.

Cette planification permet aussi de développer une conception adaptée à la fabrication et à l’assemblage, en évitant les modifications improvisées en cours de production.

Du câblage spécial à l’assemblage électromécanique complet

L’un des principaux avantages de travailler avec un fabricant qui réalise également des assemblages électromécaniques est de pouvoir traiter le système de connexion comme une partie intégrante de l’équipement complet et non comme un élément isolé.

Electrolomas organise son activité autour de trois domaines complémentaires : circuits électroniques, câblage industriel sur mesure et assemblage électromécanique. Dans ce dernier domaine, l’entreprise intègre des composants électroniques et mécaniques pour fabriquer partiellement ou totalement des équipements et des machines.

Le câblage peut ainsi être conçu dès le départ en tenant compte de ses connexions avec les PCB, alimentations, capteurs, actionneurs, électrovannes, systèmes de contrôle et autres composants électromécaniques du produit.

Cette approche est particulièrement intéressante dans les projets où le fabricant souhaite externaliser une part importante de l’industrialisation et recevoir des sous-ensembles ou équipements prêts à passer à l’étape de production suivante.

Vérification et traçabilité avant livraison

La vérification constitue une autre étape importante du processus de fabrication. Le plan de contrôle doit être défini en fonction du produit, de son application et des exigences spécifiées par le client.

Electrolomas travaille avec des systèmes de validation, de vérification et de traçabilité adaptés aux exigences de chaque projet. Selon l’application, différents contrôles électriques, mécaniques ou visuels peuvent être intégrés avant que l’ensemble ne soit installé dans la machine.

Ces vérifications permettent de détecter d’éventuels problèmes avant l’intégration du câblage dans le produit final.

Quels sont les avantages d’un câblage conçu spécifiquement pour la machine ?

Le principal avantage d’un câblage industriel spécial sur mesure est que chaque élément est défini pour une application précise.

Cela permet d’adapter les longueurs et les cheminements à l’espace disponible, de sélectionner les matériaux en fonction de l’environnement, de réduire les connexions inutiles, de mieux organiser l’intérieur de l’équipement et de simplifier aussi bien la fabrication que la maintenance ultérieure.

Le processus d’assemblage peut également être simplifié lorsque l’ensemble arrive préalablement préparé, identifié et équipé des connecteurs et bornes nécessaires.

C’est pourquoi, dans les projets industriels complexes, il est particulièrement utile d’impliquer le fabricant du câblage dès les phases de conception ou d’industrialisation, plutôt que de laisser la définition des connexions aux dernières étapes du projet.

Questions fréquentes sur le câblage industriel spécial sur mesure

Qu’est-ce qu’un câblage industriel spécial ?

Un câblage industriel spécial est un ensemble de câbles, conducteurs, connecteurs, bornes et éléments de protection conçu pour répondre aux exigences spécifiques d’une machine ou d’un équipement. Il peut se distinguer d’une solution standard par sa géométrie, ses matériaux, ses connexions, sa résistance à l’environnement ou ses caractéristiques électriques.

Quelle est la différence entre un câble et un faisceau de câbles ?

Un câble est un élément conducteur individuel avec son isolation et, le cas échéant, sa gaine. Un faisceau de câbles ou cable harness regroupe plusieurs câbles et connexions dans un ensemble destiné à assurer des interconnexions précises à l’intérieur d’une machine.

Peut-on fabriquer un câblage à partir des plans du client ?

Oui. Electrolomas peut concevoir le câblage en fonction des besoins du produit ou le fabriquer à partir des plans et spécifications fournis par le client.

Quand faut-il utiliser du PUR plutôt que du PVC ?

Cela dépend de la formulation et des spécifications précises du câble, mais le PUR est souvent utilisé dans des applications soumises à des contraintes mécaniques plus élevées, à l’abrasion, aux huiles ou aux mouvements, tandis que le PVC est très répandu dans les applications industrielles standard. Le choix doit toujours être effectué selon la fiche technique du produit et les conditions réelles d’utilisation.

Tous les câbles industriels doivent-ils être blindés ?

Non. Le blindage doit être utilisé lorsque les caractéristiques du signal et l’environnement électromagnétique le justifient. Il peut être nécessaire dans des installations sensibles aux EMI, mais il doit faire partie d’une stratégie globale de compatibilité électromagnétique.

Le câblage peut-il être intégré directement dans la machine ?

Oui. Lorsqu’un fournisseur dispose également de capacités d’assemblage électromécanique, il peut intégrer le câblage avec d’autres composants électroniques et mécaniques. Electrolomas propose conjointement des services de câblage industriel, de fabrication électronique et d’assemblage d’équipements.

Conception et fabrication de câblage industriel spécial chez Electrolomas

Concevoir correctement un câblage industriel spécial sur mesure implique bien plus que de choisir un conducteur. Il faut analyser les caractéristiques électriques de la machine, son environnement, l’espace disponible, les mouvements, la température, les connexions, les interférences et les exigences de fabrication.

Une bonne ingénierie en amont permet de transformer toutes ces variables en un ensemble de câblage prêt à être intégré efficacement dans le produit final.

Chez Electrolomas, nous pouvons concevoir et fabriquer des câblages et connexions électriques selon les besoins du produit ou travailler à partir de la documentation technique fournie par le client. En outre, nos services d’assemblage d’équipements électromécaniques EMS permettent d’intégrer le câblage avec les autres composants de l’équipement dans un même processus de production.

L’entreprise intervient dans des secteurs tels que le médical et la santé, les laboratoires, la sécurité et l’IoT, où la maîtrise de la fabrication et l’intégration de l’électronique, du câblage et des composants électromécaniques revêtent une importance particulière.

Si vous développez une nouvelle machine ou souhaitez industrialiser un système de connexion existant, vous pouvez contacter Electrolomas afin d’étudier les exigences techniques et de fabrication de votre projet.