Sèche-cheveux

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Contexte

Un sèche-cheveux, également appelé sèche-cheveux, est un appareil électrique utilisé pour sécher et coiffer les cheveux. Il utilise un ventilateur électrique pour souffler de l'air à travers un serpentin de chauffage; au fur et à mesure que l'air traverse le séchoir, il se réchauffe. Lorsque l'air chaud atteint les cheveux mouillés, il aide à évaporer l'eau. Les sèche-cheveux peuvent être utilisés avec une variété de brosses et de peignes pour obtenir différents styles de cheveux.

Historique

Le premier sèche-cheveux à main est apparu sur le marché en 1925. Il ne produisait que 100 watts de chaleur et n'avait donc pas la puissance suffisante pour sécher les cheveux rapidement. Il pesait plus de 2 lb (1 kg) car il était fait d'acier lourd et de zinc. Au cours des 20 années suivantes, les ingénieurs ont amélioré la conception et ont réussi à tripler la puissance calorifique, la portant à 300 watts. Dans les années 1960, de nouvelles améliorations de la technologie électrique ont permis la production de sèche-cheveux d'une puissance allant jusqu'à 500 watts.

À la fin des années 1970, les fabricants ont commencé à se concentrer sur l'amélioration de la sécurité des séchoirs. Les premiers sèche-cheveux étaient dangereux car s'ils entraient accidentellement en contact avec de l'eau, ils feraient un court-circuit et provoqueraient un choc électrique. Il y a des centaines de cas enregistrés d'électrocutions accidentelles parce qu'un sèche-cheveux est tombé dans une baignoire ou un évier plein d'eau alors qu'il était utilisé. À la fin des années 1970, la Consumer Products Safety Commission (CPSC) a recommandé aux fabricants de sèche-cheveux de suivre des directives qui permettraient de créer des produits plus sûrs.

La puissance des sèche-cheveux était limitée par les moteurs électriques disponibles. Au fur et à mesure que des moteurs plus petits et plus efficaces ont été développés, un plus grand débit d'air et une plus grande production de chaleur ont pu être obtenus. Dans les années 1990, les sèche-cheveux portables pouvaient produire plus de 1500 watts de chaleur. Les améliorations de la technologie plastique et la découverte de nouveaux matériaux isolants ont rendu possible une nouvelle génération de sèche-cheveux légers. Les sèche-cheveux modernes peuvent produire jusqu'à 2000 watts de chaleur et peuvent sécher les cheveux plus rapidement que jamais.

Conception

L'un des facteurs clés à prendre en compte lors de la conception d'un sèche-cheveux portable est la quantité de puissance de chauffage qu'il peut produire. Étant donné que l'air chaud est capable d'absorber plus d'humidité que l'air froid, la température du flux d'air est critique. En calculant la chaleur spécifique de l'air et en comprenant la température maximale qui peut être utilisée sans brûler la peau, les ingénieurs peuvent calculer la quantité d'énergie requise pour l'élément chauffant. Cela garantit que l'appareil générera suffisamment de chaleur pour sécher les cheveux rapidement. Cependant, il ne suffit pas de simplement augmenter la température des cheveux; l'air doit également passer rapidement à travers les cheveux pour une élimination efficace de l'humidité. Par conséquent, l'efficacité du ventilateur est également un facteur critique.

Un autre critère de conception clé est la sécurité de l'appareil. Premièrement, le sèche-cheveux ne doit pas devenir trop chaud au point de brûler l'utilisateur pendant son fonctionnement. Le boîtier en plastique doit rester à une température confortable et ne peut pas surchauffer, sinon il pourrait fondre ou prendre feu. Pour résoudre ce problème, les ingénieurs ont développé des interrupteurs de coupure de température qui empêchent le serpentin de chauffage de devenir trop chaud. Cet interrupteur coupe également le serpentin de chauffage si le moteur de la soufflante du ventilateur cesse de fonctionner. Deuxièmement, le sèche-cheveux ne doit pas provoquer de choc électrique. Une protection antichoc spéciale, Un sèche-cheveux et ses pièces internes. un disjoncteur de fuite à la terre (GFCI) est utilisé dans les sèche-cheveux modernes pour éviter une électrocution accidentelle.

D'autres facteurs à considérer incluent le poids de l'unité et une conception conviviale. Par souci de commodité, les sèche-cheveux sont conçus pour ne peser que 500 grammes environ et ils sont conçus pour être faciles à manipuler pendant le fonctionnement.

Matières premières

Les sèche-cheveux sont assemblés à partir d'une série de composants, notamment le moteur électrique, la pale du ventilateur, le câblage en cuivre, les mécanismes de commutation et divers autres composants électriques. Les plastiques utilisés pour fabriquer la coque extérieure du sèche-cheveux doivent être durables tout en étant légers.

Le processus de fabrication

1. Le moteur électrique et les pales du ventilateur arrivent à l'usine de fabrication pré-assemblés.
2. Les sèche-cheveux produisent de la chaleur de la même manière qu'un grille-pain :en faisant passer un courant électrique à travers un fil. Le fil a un niveau élevé de résistance électrique qui l'amène à générer de la chaleur lorsque le courant le traverse. Les sèche-cheveux utilisent un élément chauffant en métal fait de nichrome, un alliage de nickel et de chrome. Contrairement aux autres fils électriques en cuivre, le nichrome ne rouillera pas à haute température. Ce fil ressemble à un ressort hélicoïdal et peut mesurer jusqu'à 30 cm de long. Il est enroulé autour d'un panneau isolant de sorte que l'ensemble de l'élément chauffant ne mesure que quelques pouces de long.

   Le panneau isolant est généralement fait de mica, un minéral qui peut supporter des niveaux de chaleur élevés. Deux morceaux plats de mica de plusieurs pouces de long sont reliés pour former ce qui ressemble à un « x » tridimensionnel. Des encoches sont découpées dans les bords de cette planche de telle sorte que lorsque le fil de nichrome est enroulé autour de la planche, il s'insère parfaitement dans ces fentes. Au bout du fil, il y a une connexion au circuit qui contrôle l'alimentation. Selon la façon dont ce circuit est câblé, le courant peut être acheminé à une partie ou à la totalité du serpentin de chauffage. Plus de chaleur est produite à mesure que le courant alimente une plus grande partie du fil. L'élément chauffant utilisé dans les sèche-cheveux modernes peut produire jusqu'à 2000 watts d'énergie thermique.

3. Le corps du sèche-cheveux est constitué d'une coque en plastique en forme de pistolet. Cette coque est divisée en deux sections pour permettre un assemblage facile. Les pièces en plastique sont créées par moulage par injection, un processus qui consiste à injecter du plastique chaud et fondu (comme le polypropylène) dans une matrice en acier inoxydable. Une fois le moule rempli de plastique chaud, de l'eau froide circule autour de la matrice pour refroidir le plastique et le faire durcir. Lorsque la matrice est ouverte, les pièces en plastique sont retirées. Un côté de la coque en plastique a une série de trous moulés tandis que la moitié correspondante a une série de broches courtes. Ceux-ci aident à aligner les deux moitiés pendant la fabrication et à les maintenir fermement attachées.

   La coque est moulée avec de multiples compartiments pour contenir les différents composants électriques. La poignée du pistolet contient l'appareil de commutation et les commandes pour faire fonctionner le séchoir. Le moteur électrique et le ventilateur se trouvent dans la partie centrale du séchoir située juste au-dessus de la poignée. Le long canon de l'appareil contient l'élément chauffant. A côté du moteur se trouve une entrée d'air d'admission d'air. Cette entrée est recouverte d'un tamis métallique à mailles fines pour éviter que des objets ne se coincent accidentellement dans les pales du ventilateur. Certains modèles plus récents avaient même un filtre à charpie amovible sur l'entrée d'air qui peut être retiré et facilement nettoyé. Au bout du canon se trouve un autre écran de protection qui empêche quiconque de mettre ses doigts ou d'autres objets longs dans l'élément chauffant.

4. D'autres composants du sèche-cheveux sont conçus pour garantir son fonctionnement en toute sécurité. Les sécheuses contiennent un interrupteur de sécurité qui empêche la température de la sécheuse de dépasser 140 °F (60 °C). Cet interrupteur est un bilame, qui est constitué d'une feuille composée de deux métaux. Ces métaux se dilatent à des vitesses différentes lorsqu'ils sont chauffés. Au fur et à mesure que la température à l'intérieur du séchoir augmente, la bande se pliera d'une manière ou d'une autre à mesure que les bandes métalliques se dilatent à des vitesses différentes. Lorsqu'une certaine température est atteinte, la bande se plie pour désigner où elle déclenche un interrupteur de sécurité qui coupe l'alimentation du séchoir.

   Un autre dispositif de sécurité est un fusible thermique intégré au circuit électrique. Ce fusible a une petite bande métallique qui fond si la température du circuit dépasse une certaine quantité. Cela coupe le circuit et coupe instantanément l'alimentation du séchoir. Ces deux dispositifs de sécurité sont conçus pour empêcher la surchauffe et arrêter un incendie.

   Un troisième type de contrôle de sécurité est le disjoncteur de fuite à la terre (GCFI) qui est intégré dans les sécheurs pour éviter l'électrocution. Le GCFI détecte la quantité de courant qui circule dans le circuit et peut l'arrêter s'il détecte une fuite ou un court-circuit. .

5. Les composants du séchoir sont mis en place sur une chaîne de montage en utilisant une combinaison d'équipement automatisé et de main-d'œuvre manuelle. Tout d'abord, les composants électriques sont installés dans la moitié inférieure de la coque en plastique. Une fois cette étape terminée, la moitié supérieure de la coque est verrouillée en place.

   Ces broches et trous sont alignés lorsque les mains de la coque sont assemblées.

6. Des vis et autres éléments de fixation sont utilisés pour ancrer les pièces en plastique ensemble et les maintenir en place. Les premiers sèche-cheveux utilisaient des dizaines de vis pour verrouiller les mains de la coque en place. En raison de conceptions plus efficaces, les modèles modernes ne nécessitent que quelques composants de vis clés. Cela permet de contrôler les coûts et de réduire le temps d'assemblage.
7. Après le montage, des étiquettes d'avertissement indiquant que le sèche-cheveux doit être tenu à l'écart de l'eau doivent être apposées. Ces étiquettes sont apposées sur le cordon conformément aux directives de la Consumer Products Safety Commission. Une fois que les séchoirs ont été entièrement assemblés, ils sont emballés avec un livret d'instructions et des avertissements de sécurité supplémentaires et sont emballés pour l'expédition.

Contrôle qualité

Tous les appareils électriques peuvent être dangereux s'ils sont mal utilisés. Les sèche-cheveux sont particulièrement dangereux car ils peuvent tomber accidentellement dans un évier ou une baignoire pleine d'eau. Par conséquent, des précautions spéciales de contrôle de la qualité doivent être prises pour réduire le risque d'électrocution. À partir de 1980, les fabricants ont été tenus d'inclure une image d'avertissement sur les sèche-cheveux pour montrer qu'ils ne devraient pas être utilisés près de l'eau. Cette étiquette d'avertissement doit être fixée en permanence sur le cordon de la sécheuse. En 1985, les fabricants ont commencé à ajouter une prise électrique polarisée qui aiderait à mettre l'appareil à la terre et à éviter les chocs accidentels. En 1991, les produits devaient avoir une caractéristique de conception qui empêche la possibilité d'un court-circuit, que l'appareil soit allumé ou non.

Les sèche-cheveux modernes utilisent le GFCI pour empêcher toute alimentation électrique de l'appareil lorsqu'un court-circuit est détecté. En l'an 2000, les décès enregistrés dus à l'électrocution par sèche-cheveux étaient déjà tombés à moins de quatre par an, et il est prévu que cette caractéristique de sécurité supplémentaire empêchera complètement les électrocutions accidentelles une fois que tous les anciens modèles de sèche-cheveux auront disparu du marché.

Le futur

Bien que la qualité des sèche-cheveux portables se soit améliorée au cours des 70 dernières années, leur conception fondamentale a peu changé. Les améliorations qui ont été apportées ont considérablement amélioré la sécurité des appareils et ont augmenté leur puissance de près de 20 fois. Il est peu probable que les futurs séchoirs soient rendus beaucoup plus puissants car ils produisent déjà près de la quantité maximale théorique de chaleur à laquelle l'utilisateur peut être exposé en toute sécurité sans risque de se brûler les cheveux ou la peau.

D'autres améliorations futures de la conception semblent plus probables. Les séchoirs peuvent être conçus pour fonctionner plus silencieusement ou pour être plus faciles à tenir et à utiliser. Certains fabricants se concentrent sur l'amélioration de l'apparence de leurs produits et tentent de plaire aux jeunes utilisateurs en fabriquant des séchoirs aux couleurs de créateurs ou avec du plastique transparent.

Il est également possible que des avancées technologiques rendent possibles de nouveaux types de sèche-cheveux. En 2000, un fabricant a introduit un nouveau sèche-cheveux ionique qui utiliserait des ions, des espèces chimiques conductrices d'électricité, pour évaporer l'eau plus rapidement avec moins de dommages aux cheveux. Au moment d'écrire ces lignes, on ne sait pas encore si ce nouveau type de sèche-cheveux aura du succès sur le marché.

Peut-être que l'un des domaines les plus intéressants pour le développement futur des sèche-cheveux n'a vraiment rien à voir avec les cheveux. Des consommateurs imaginatifs ont identifié que les sèche-cheveux peuvent être utilisés pour d'autres fonctions telles que retirer le chewing-gum des surfaces dures et aider à sécher le vernis à ongles. Reste à savoir si les fabricants réagiront en commercialisant des sèche-cheveux modifiés pour ces usages particuliers.

Où en savoir plus

Livres

Dalton, John W. Le cosmétologue professionnel. New York :West Publishing Company, 1985.

Randy Schueller