Les équipes de maintenance des usines de moulage par injection préconisent les pompes à engrenages compactes de la série VG pour les modernisations économes en énergie des pompes à huile servo-entraînées.

Lorsqu'une modernisation d'une usine de moulage par injection nécessite le remplacement d'une pompe à palettes à cylindrée fixe ou d'une pompe à engrenages externe par un groupe motopompe hydraulique servo-entraîné, le choix de la pompe détermine à lui seul si le projet énergétique sera rentabilisé en 8 mois ou s'il se soldera par une déception après 24 mois. Forts de 18 ans d'expérience dans la conception de systèmes servo-hydrauliques pour des usines de moulage par injection dans plus de 35 pays, nous avons constaté que les équipes de maintenance réalisent régulièrement des économies d'énergie mesurables de 45 à 65 % en associant un servomoteur à un groupe motopompe hydraulique compact. Pompe à engrenages internes qui maintient un rendement volumétrique élevé à bas régime. La pompe à engrenages compacte de la série VG, développée en collaboration avec l'américain ABT Fluid Power et l'université du Zhejiang, est spécialement conçue pour ce type de modernisation. Vous trouverez ci-dessous la justification technique, la méthode d'installation utilisée par les équipes sur le terrain et les spécifications de la pompe qui garantissent la continuité de la production par injection plastique pendant toute la durée de la conversion.

Pourquoi la géométrie interne de la pompe à engrenages est importante pour les modernisations à servocommande

Conventionnel Machines de moulage par injection Les systèmes utilisant des pompes à palettes à cylindrée fixe ou des pompes à engrenages externes entraînées par des moteurs à induction à vitesse constante gaspillent de 40 à 60 % de l'énergie consommée lors des phases de refroidissement et de maintien. Durant ces phases, la pompe fonctionne à pleine cylindrée, mais le système hydraulique ne nécessite qu'un faible débit pour maintenir la pression de serrage. L'huile excédentaire est dissipée sous forme de chaleur par la soupape de décharge, ce qui représente un gaspillage d'énergie et contraint le refroidisseur à fournir un effort supplémentaire.

Une modernisation à servocommande remplace le moteur à induction par un servomoteur Elle remplace la pompe par un modèle à haut rendement sur une large plage de vitesses. Cette pompe doit assurer un débit stable à des vitesses de rotation aussi basses que 150 à 500 tr/min pendant la phase de maintien et monter progressivement jusqu'à 1 800 ou 3 000 tr/min pendant l'injection. Les pompes à engrenages externes souffrent d'une augmentation des fuites internes à basse vitesse, car leurs jeux radiaux s'accroissent avec la pression de refoulement. Les pompes à palettes nécessitent une force centrifuge pour la mise en place des palettes, ce qui se traduit par un faible rendement volumétrique à basse vitesse.

La série VG Pompe à engrenages internes Ce problème est résolu mécaniquement. Sa conception à compensation de pression axiale et radiale – utilisant une plaque de distribution d'huile côté axial et des éléments de compensation radiaux en forme de croissant – ajuste activement les jeux internes afin de maintenir un rendement volumétrique supérieur à 92 % de 200 à 3 000 tr/min. Nos données d'essais, issues de dix lots de production, montrent qu'une pompe de la série VG, d'un débit nominal de 25 cm³/tr, fournit un débit mesuré de 4,9 L/min à 200 tr/min et 16 MPa, contre 3,2 L/min pour une pompe à engrenages externe équivalente dans les mêmes conditions. Cette différence de 1,7 L/min se traduit par une réelle stabilité du processus en atelier.

Pour les équipes de maintenance qui évaluent les pompes candidates, effectuez un test de débit à bas régime à la pression de maintien cible avant de choisir un modèle. La série VG conserve sa courbe de performance ; contrairement à de nombreuses pompes concurrentes.

Encombrement réduit et fixation SAE compatible avec les bases de machines existantes

Lors d'une rénovation énergétique, les équipes de maintenance des installations industrielles ont rarement le luxe de modifier la plaque de montage de la pompe. La machine est en service, la production se déroule par roulement et la période de conversion se limite généralement à un week-end ou à un arrêt programmé. Une pompe nécessitant un nouvel usinage du carter ou une plaque d'adaptation sur mesure allonge l'installation de deux à trois jours, un temps que la plupart des usines ne peuvent se permettre.

La pompe à engrenages compacte de la série VG utilise des brides SAE 2 conformes à la norme ISO 3019-1 et des dimensions de montage SAE standard sur la plupart des presses à injecter asiatiques et européennes, notamment celles de Chen Hsong, Haitian, Yizumi, Engel et KraussMaffei. Le corps de pompe est en fonte haute résistance avec brides de passage intégrées, ce qui élimine le besoin d'un bloc collecteur séparé entre la pompe et la vanne. L'encombrement total du modèle VG20 (20 cm³/tr, pression nominale de 35 MPa) est de 198 mm, une taille suffisamment compacte pour s'intégrer dans le berceau de pompe d'origine d'une presse à injecter de 280 tonnes modernisée avec un servomoteur.

Nous avons documenté une modification effectuée dans une usine d'un équipementier automobile chinois, où l'équipe de maintenance a remplacé une pompe à engrenages externe de 30 cm3/tr par une VG25-25 cm3. Pompe à engrenages internes Sur une machine Chen Hsong de 320 tonnes, l'installation – comprenant le montage du servomoteur, l'alignement de l'accouplement et le raccordement de la tuyauterie – a duré 6 heures et 20 minutes, de la vidange d'huile au redémarrage. L'équipe a utilisé le schéma de fixation d'origine de la bride SAE. Aucune plaque d'adaptation ni aucun déplacement de port n'ont été nécessaires. L'économie d'énergie mesurée sur cette machine après la modernisation du servomoteur, vérifiée à l'aide d'un analyseur de puissance sur trois semaines de production, était de 57,4 % par rapport à la consommation initiale.

Lien vers notre page produit de la pompe à engrenages série VG pour les plans cotés et les spécifications des brides.

Contrôle des pulsations de débit et de pression à faibles vitesses d'injection

Un problème récurrent des modernisations par servomoteur est l'ondulation de pression à vitesse réduite de la pompe. Lorsque le servomoteur ralentit à 200–400 tr/min pour maintenir un débit suffisant pendant la phase de maintien, toute pulsation du débit de la pompe se traduit directement par une variation de pression à l'extrémité de la vis. Cette variation se manifeste par des bavures sur les pièces à parois fines ou par des variations de densité dans les pièces moulées techniques. Les équipes de maintenance, soucieuses d'obtenir une stabilité dimensionnelle optimale, finissent souvent par augmenter les temps de maintien ou les pressions, ce qui annule l'objectif d'économie d'énergie.

La pompe à engrenages de la série VG utilise un profil de denture en développante avec une longue zone d'engrènement entre l'arbre extérieur et la couronne intérieure. Ce contact étendu réduit la compression du volume emprisonné, principale source de pulsations de débit dans les pompes à engrenages internes. Nos mesures sur banc d'essai montrent une ondulation de pression crête à crête inférieure à 1,2 bar à une pression de refoulement de 16 MPa et à 400 min⁻¹, contre 3,5 à 4,8 bar pour deux modèles concurrents de pompes à engrenages internes testés dans les mêmes conditions de fonctionnement.

Pour une équipe de maintenance qui moule régulièrement des thermoplastiques techniques tels que le PC/ABS, le nylon 66 renforcé à 30 % de fibres de verre ou le POM, cette différence de pulsation représente la limite entre un taux de rebut inférieur à 0,3 % et un taux de rebut stable de 2 à 3 %, que l'équipe qualité signale à chaque poste. Au cours des trois dernières années, nous avons modernisé plus de 800 presses à injecter avec des pompes de la série VG intégrées à des servomoteurs, et le taux de retour pour défauts liés à la pulsation sur ces machines est inférieur à 0,4 %.

Tolérance à la propreté de l'huile permettant d'allonger les intervalles d'entretien

Lors de la conversion d'une installation vers un système servo-commandé, les équipes de maintenance constatent souvent que la propreté de l'huile hydraulique existante ne répond pas aux exigences plus strictes d'un système à servovalve ou à vanne proportionnelle. Les pompes à engrenages externes à faible jeu axial et les pompes à palettes coulissantes sont sensibles à la contamination particulaire ; une huile conforme à la norme ISO 4406 (c) 19/17/14 ou plus propre est généralement requise. Si le système existant a fonctionné avec une huile de qualité inférieure (21/19/16 ou pire), une pompe neuve peut tomber en panne en quelques semaines.

La pompe à engrenages internes de la série VG est conçue avec un système de compensation de jeu plutôt qu'avec un ajustement serré. Les éléments de compensation radiale (plaque inférieure et plaque principale en forme de croissant, et tige d'étanchéité) s'ajustent automatiquement pour maintenir l'étanchéité même en cas d'usure ou de contamination entraînant de légères variations de surface. La pompe accepte une huile hydraulique de grade de propreté ISO jusqu'à 20/18/15 selon la norme ISO 4406, soit une tolérance à la contamination supérieure d'un grade à celle de la plupart des pompes à engrenages externes servo-motorisées du marché. Ainsi, l'équipe de maintenance peut mettre en service la pompe modernisée sans avoir à remplacer immédiatement l'ensemble du système de filtration ni à rincer le réservoir pour atteindre un niveau de propreté plus élevé.

Nous recommandons un filtre de retour de 10 microns minimum, mais nous disposons de pompes de la série VG validées sur le terrain, fonctionnant depuis 14 mois dans une usine de moulage par injection d'Asie du Sud-Est où le niveau de propreté n'était que de 19/17/14. Lors d'une inspection programmée, la pompe a présenté une usure inférieure à 0,012 mm sur les surfaces des têtes d'engrenage, largement dans les tolérances de révision. La même pompe a été réinstallée et fonctionne toujours depuis 22 mois à ce jour.

L'huile hydraulique est conforme à la norme DIN 51524 partie 2 pour les huiles minérales HLP, avec une viscosité comprise entre 10 et 300 mm²/s à 1 800 min⁻¹ et entre 10 et 100 mm²/s à 3 000 min⁻¹. La viscosité initiale peut atteindre 2 000 mm²/s. Ceci permet aux équipes de maintenance d'utiliser les stocks d'huile existants et d'éviter une vidange coûteuse lors de la modernisation.

Combinaison de pompes de la série VG en configurations tandem pour les machines de plus grande taille

Les installations de moulage par injection utilisant des machines de plus de 500 tonnes nécessitent souvent des débits de pompage supérieurs à la capacité d'une seule pompe à engrenages internes. Pour ces installations, la série VG permet une combinaison flexible en configurations à double pompe en tandem. Deux pompes VG peuvent partager un seul arbre d'entraînement grâce à un adaptateur double pompe standard SAE B ou SAE C, offrant des cylindrées combinées de 40 à 80 cm³/tr à 35 MPa, le tout dans un format compact compatible avec l'encombrement de nombreux groupes motopompes d'origine.

Un mouleur par injection européen, produisant des pièces d'intérieur automobile sur une presse Engel de 800 tonnes, nécessitait un débit de 72 L/min à 21 MPa pour sa phase d'injection. Nous avons fourni une double pompe tandem VG35-VG40 (35 cm³/tr + 40 cm³/tr) entraînée par un servomoteur de 37 kW. L'installation, comprenant la modification du protecteur d'accouplement, la révision de la tuyauterie d'aspiration et le réglage des paramètres de contrôle, a été réalisée en huit heures. La machine consomme désormais en moyenne 18,4 kW par cycle, contre 46,2 kW avant la modernisation, soit une réduction de consommation d'énergie de 60,2 %, vérifiée sur une période de production de trois mois.

Les configurations en tandem offrent également une redondance. Si une section de pompe nécessite une intervention, l'autre peut fonctionner à capacité réduite pour maintenir une production minimale — une caractéristique particulièrement recherchée par les responsables de la maintenance lors de l'évaluation des projets de modernisation. La possibilité de maintenir la machine en fonctionnement à 40-50 % de sa capacité pendant l'acheminement d'une section de pompe de remplacement représente un gain de temps d'arrêt supérieur au coût de la pompe elle-même.

Séquence d'installation minimisant les temps d'arrêt de production

Nous avons collaboré avec des équipes de maintenance sur plus de 200 installations de modernisation de servomoteurs, et une procédure reproductible a été mise au point permettant de réaliser systématiquement une conversion complète en une seule journée de travail (week-end). Vous trouverez ci-dessous la procédure suivie et recommandée par nos ingénieurs d'application sur le terrain.

Préparation avant la rénovation (semaine précédente) :
Commandez la pompe de la série VG avec la cylindrée, le type d'arbre (droit ou cannelé) et la configuration de bride SAE appropriés. Vérifiez les dimensions du châssis du servomoteur et du support d'adaptation. Installez la pompe, le moteur, l'accouplement et le kit de filtration sur le socle de la machine. Vidangez et filtrez l'huile hydraulique usagée dans des fûts propres ; ne la jetez pas. Relevez les données de consommation électrique de référence à l'aide d'un analyseur de puissance triphasé portable sur au moins trois cycles de production représentatifs.

Jour 1 — Démontage et montage (8 heures) :
Verrouillez le dispositif de déconnexion principal. Vidangez l'huile restante du réservoir. Déposez l'ensemble pompe-moteur existant (généralement une bride SAE à quatre boulons et deux raccords de flexible). Nettoyez la surface de montage. Installez le servomoteur et la pompe série VG en respectant l'entraxe de fixation SAE d'origine. Vérifiez l'alignement de l'arbre à l'aide d'un comparateur ; le faux-rond doit être inférieur ou égal à 0,05 mm. Raccordez les conduites d'aspiration, de pression et de vidange. Remplissez le réservoir avec l'huile préfiltrée. Mettez le servomoteur en marche et faites-le tourner à 200 tr/min pendant trois minutes pour amorcer la pompe. Soyez attentif à la présence de cavitation ; le cas échéant, resserrez les raccords d'aspiration et vérifiez à nouveau le niveau d'huile.

Jour 2 — Réglage des paramètres et test de production (4 heures) :
Réglez les limites de pression et de débit du servomoteur pour qu'elles correspondent aux paramètres de processus de la presse à injecter, d'après les données avant modernisation. Effectuez 20 cycles à sec à vitesse réduite pour vérifier la stabilité du retour de pression. Chargez le matériau et exécutez 50 cycles de production en surveillant le courant moteur, l'ondulation de pression du système et le temps de cycle. Comparez la consommation électrique à la valeur de référence. Objectif : réduction de 40 à 55 % de la consommation en kWh par cycle pour les phases de maintien et de refroidissement.

Performances énergétiques mesurées pour différentes tailles de machines

Le tableau suivant résume les données de performance énergétique que nous avons recueillies lors de huit modernisations d'usines de moulage par injection utilisant des pompes de la série VG dans des ensembles servo-moteurs au cours du premier semestre 2025. Toutes les mesures ont été prises avec un analyseur de puissance triphasé Fluke 435 côté entrée servo-moteur.

Sur l'ensemble des huit installations, la réduction moyenne de la consommation d'énergie a été de 58,2 %, avec une amélioration minimale de 57,0 % et une amélioration maximale de 60,2 %. Le temps de cycle est resté inchangé ou a diminué jusqu'à 1,8 seconde sur les machines où la réponse plus rapide du servomoteur a réduit le temps de transition entre l'injection et le maintien. Dans aucun cas, la réduction de la consommation d'énergie ne s'est faite au détriment de la qualité des pièces : les valeurs Cpk dimensionnelles sont restées stables ou se sont améliorées.

Pourquoi les équipes de maintenance choisissent la série VG plutôt que d'autres types de pompes ?

Nous avons collaboré avec des équipes de maintenance qui ont évalué des pompes à pistons, des pompes à engrenages externes et des pompes à palettes avant d'opter pour la pompe à engrenages internes de la série VG pour la modernisation de leur servomoteur. Les critères de décision sont systématiquement les mêmes, au nombre de trois.

Rendement volumétrique à basse vitesse : La conception à compensation axiale et radiale maintient un rendement volumétrique supérieur à 90 % à 200 tr/min et 16 MPa. Ni les pompes à engrenages externes ni les pompes à palettes standard ne peuvent égaler ce rendement en dessous de 500 tr/min. Pour une machine dont le temps de cycle est de 50 à 70 % en phase de maintien à faible vitesse de pompe, ce gain de rendement représente le principal facteur d'économie d'énergie.

Tolérance à la contamination : La conception à compensation de jeu accepte une huile conforme à la norme ISO 4406 (c) 20/18/15. Les pompes à pistons requièrent généralement une huile 17/15/12 ou plus propre. Cette différence permet aux usines d'économiser les coûts et les temps d'arrêt liés à une vidange complète et au remplacement du filtre lors d'une modernisation – souvent de 2 000 à 5 000 $US par machine, sans compter l'interruption de production.

Réduction du bruit : Les pompes de la série VG affichent un niveau sonore de 58 à 65 dBA à 1 800 tr/min et 21 MPa, selon la cylindrée. Le profil en développante de denture long et la compensation radiale minimisent le bruit d'engrènement caractéristique des pompes à engrenages externes. Les usines soumises à des audits de conformité aux normes de bruit de l'OSHA apprécient cette différence. Une modernisation permettant de réduire le bruit côté machine de 82 dBA (pompe et moteur) à 71 dBA (servomoteur et pompe VG) peut limiter la nécessité de réaménager la zone de protection auditive.

Nous conservons en stock les spécifications des pompes de la série VG et les fichiers CAO sur notre site. page sur la pompe à engrenages internes hydrauliques pour les équipes qui souhaitent comparer les dimensions avant de commander. page sur le système servohydraulique comprend un guide complet de conception de systèmes pour les applications de rénovation. Pour ceux qui s'intéressent au contexte plus large des systèmes d'économie d'énergie, notre servomoteur et servomoteur Ces pages fournissent des feuilles de calcul pour le dimensionnement des entraînements et des courbes couple-vitesse.

Foire aux questions

Quelle pompe de la série VG, de quelle cylindrée ai-je besoin pour ma machine de moulage par injection ?

Commencez par mesurer le débit maximal requis par la machine pendant la phase d'injection. Multipliez ce débit en L/min par 1,1 pour compenser les fuites du système, puis divisez par la vitesse nominale du servomoteur en milliers de tr/min. Par exemple, 72 L/min à 1 800 tr/min donnent 72 / 1,8 = 40 cm³/tr. Si le débit calculé dépasse 63 cm³/tr, utilisez une configuration à double pompe en tandem. page produit comprend un tableau de dimensionnement pour les tonnages de machines courants.

Peut-on moderniser uniquement la pompe sans remplacer tout le système hydraulique ?

Oui. La pompe de la série VG se monte sur la bride SAE existante et se raccorde aux orifices de pression et d'aspiration existants. Le remplacement du servomoteur est nécessaire car le moteur à induction ne peut pas moduler sa vitesse sans variateur de fréquence. Cependant, le réservoir, le collecteur, les vannes et les actionneurs restent inchangés lors d'une modernisation classique. Nous avons réalisé plus de 200 installations de ce type sur des machines d'une capacité de 80 à 1 800 tonnes.

Quelle est la durée de vie de la pompe dans une application à servocommande ?

Nous disposons de pompes de la série VG, utilisées pour la modernisation de systèmes servo, qui dépassent les 30 000 heures de fonctionnement sans révision. Leur conception à compensation de jeu s'ajuste automatiquement à l'usure normale, ce qui permet une diminution progressive du rendement volumétrique. La plupart des équipes de maintenance planifient la première inspection à 20 000 heures et constatent que l'usure mesurée reste dans les limites de révision. Les éléments de la pompe (plaque de distribution d'huile, sous-plaque en croissant et tige d'étanchéité) peuvent être remplacés individuellement, sans avoir à changer la pompe entière.

Quelle qualité d'huile hydraulique recommandez-vous ?

Pour la plupart des applications de moulage par injection, nous recommandons l'huile minérale HLP conforme à la norme DIN 51524 partie 2, de grade de viscosité ISO VG 46. Pour les machines fonctionnant à des températures ambiantes supérieures à 35 °C, utilisez l'huile ISO VG 68. La série VG accepte des viscosités de 10 à 300 mm²/s à 1 800 min⁻¹, ce qui couvre la quasi-totalité des fluides hydrauliques standard, y compris les formulations HFC, HEES et HFD-U, moyennant un choix approprié du matériau d'étanchéité.

La pompe de la série VG est-elle compatible avec les vannes proportionnelles existantes ?

Oui. La faible ondulation de pression (inférieure à 1,2 bar crête à crête à 16 MPa et 400 min⁻¹) est largement dans la plage acceptable pour les distributeurs proportionnels et les régulateurs de pression. Nous avons documenté des installations où les distributeurs proportionnels de la machine d'origine ont été réutilisés sans aucune dégradation de performance après la modernisation. Le débit stable de la pompe réduit, dans certains cas, les besoins en régulation de pression des distributeurs.

Quel type de retour sur investissement énergétique pouvons-nous espérer ?

D'après nos données de terrain issues de huit installations réalisées au premier semestre 2025, la réduction énergétique moyenne s'élève à 58,2 %. Pour une machine standard de 280 tonnes fonctionnant en deux équipes par jour, cinq jours par semaine, à 0,12 USD/kWh, les économies annuelles se situent entre 4 200 et 6 800 USD. En incluant la pompe de la série VG, le servomoteur, le variateur et la main-d'œuvre d'installation, le retour sur investissement est de 12 à 18 mois. Les usines éligibles aux incitations à l'efficacité énergétique dans leur région peuvent bénéficier d'un retour sur investissement inférieur à 10 mois.

Obtenez les spécifications techniques de votre rénovation

Si votre équipe de maintenance évalue la possibilité d'installer une pompe à huile servo-motorisée pour économiser de l'énergie sur vos presses à injecter, demandez la fiche technique de la pompe série VG. Celle-ci comprend les fichiers CAO dimensionnels, les courbes de performance à 200–3 000 tr/min et un tableau de dimensionnement de la pompe adapté à la puissance et aux paramètres de cycle de votre machine. Notre équipe d'ingénieurs répond généralement sous 4 heures ouvrables (fuseaux horaires Asie-Pacifique et Europe).

Accédez au dossier de spécifications de la série VG sur notre site web. page produitPour obtenir de l'aide sur le dimensionnement spécifique à votre application, consultez notre documentation. page sur le système servohydraulique ou contactez notre équipe d'ingénierie.

Nous invitons également les professionnels de la maintenance des moules d'injection à venir discuter en personne d'études de cas de modernisation. VICKS expose à Interplas Thaïlande, Chinaplas et K Fair à Düsseldorf — apportez les spécifications de votre machine et nous effectuerons un calcul préliminaire de la pompe sur place.