Des vérins bio-inspirés développés par Eclore Actuators

Les vérins pneumatiques et hydrauliques traditionnels montrent leurs limites en matière de consommation énergétique, pourtant ils sont présents dans tous les secteurs industriels. Eclore Actuators, start-up incubée à IMT Atlantique, repense ce composant en exploitant un nouveau procédé de pliage développé en interne.

Retrouvés par dizaines voire centaines dans la grande majorité des machines de production, les vérins pneumatiques permettent « d’automatiser des actions simples, comme des déplacements linéaires ou des rotations grâce à l’apport d’air comprimé », indique Pierre Gautier-Le Boulch, fondateur d’Eclore Actuators. Les cas d’usage sont variés : l’assemblage de sous-composants, l’usinage de pièces, l’aiguillage de produits sur un convoyeur ou encore l’étiquetage et l’emballage de produits.

Les vérins Push Worm, développés par la start-up, misent sur l’efficacité énergétique des vérins pneumatiques en proposant des produits 5 fois plus légers et 5 fois moins encombrants. La réduction du poids a plusieurs impacts : la réduction des pressions d’utilisation et de la consommation énergétique pour comprimer de l’air ; l’augmentation des cadences de cyclage par diminution de l’inertie ; le sous-dimensionnement du châssis des machines et des composants de pré actionnements (régulateurs, vannes…). Cette innovation entraine un changement en profondeur des pratiques dans le secteur de l’automatisme sur les questions d’économie énergétique.

La clé de voute est le développement d’un nouveau procédé industriel qui automatise l’action de pliage de manière répétable et réaliste d’un point de vue économique. La réduction du poids et de l’encombrement est permise par une formulation de polymère développée en interne. Sa particularité est d’accepter les pliures répétées tout en résistant à une pression de 6 bars. Ainsi le corps du vérin se plie tel un accordéon tout en guidant le mouvement. Les cinématiques de déploiement sont l’objet du motif de pliage directement inspiré d’un ver présent dans la nature, qui se réticule grâce à son corps plié.

Traditionnellement, les vérins reposent sur le principe mécanique de cylindre/piston qui engendre des frottements mécaniques. Il est d’usage d’utiliser des huiles et des lubrifiants pour garantir un bon fonctionnement mécanique et éviter de l’usure prématurée. La partie active des vérins Push Worm est le soufflet plié qui élimine complètement les frottements, et donc l’usage de lubrifiant.

Des avantages sanitaires et écologiques

Par ailleurs, l’utilisation de composants organiques comme l’huile peut donner lieu à des contaminations dans les chaînes de productions notamment dans des secteurs sensibles comme l’agroalimentaire. « Les huiles peuvent nourrir des bassins de bactéries et favoriser les contaminations », pointe-t-il. Cela peut parfois donner lieu à un arrêt du fonctionnement de la chaîne de production, ce qui constitue une perte financière pour l’entreprise.

Par ailleurs, les vérins à plis sont faits avec du plastique recyclable. De plus, la jeune pousse « conçoit des vérins avec un nombre de pièces plus faible que celui des vérins en métaux », indique le CEO de la start-up. Le vérin en plastique comporte cinq sous-composants alors que les vérins commercialisés en comportent généralement une vingtaine, ce qui en plus complexifie leur entretien. « Le coût de maintien des vérins normés est tellement élevé que les industries préfèrent parfois s’en séparer et en acheter des nouveaux », explique Pierre Gautier-Le Boulch.

À l’avenir, la start-up compte intégrer des capteurs de maintenance prédictive pour détecter les anomalies. « Lorsque le vérin aurait atteint un certain stade de fatigue, le client recevra une notification et il aurait la possibilité de nous envoyer le vérin pour que nous diagnostiquions les défaillances », explique le directeur de Eclore Actuators.

Aujourd’hui, l’objectif de la jeune entreprise est de finaliser la première ligne pilote. « Un de nos clients qui est un fabricant de machines d’impression est intéressé par notre solution pour la faible compacité qu’elle permet et la haute cadence de mouvements due à l’absence de frottement », témoigne Pierre Gautier-Le Boulch. Les secteurs applicatifs des solutions d’Eclore Actuators sont donc variés. Compte tenu des avantages promis par la start-up, il sera peut-être possible de voir d’ici quelques années des vérins à plis sur des véhicules, des portes et bien d’autres systèmes.

Rémy Fauvel