Exemples d’installations de traitement thermique pour des applications en
grandes séries
Séminaire Bodycote Air Liquide, 18.10.2012
Dr. Thomas Dopler Directeur des ventes
Aichelin GmbH
Overview
¾ 1. Aichelin
¾ 2. Four poussant
¾ 3. Four à sole annulaire
¾ 4. Four à sole tournante
¾ 5. Four à rouleaux
¾ 6. Four à tapis
¾ 7. Four à tapis métallique tissé
¾ 8. Rendement énergétique
¾ 9. Conclusion
1. Aichelin – Notre mission
¾¾ Au serviceAu service de nosde nos clientsclients avecavec la fiabilitla fiabilitéé……
¾¾ De notreDe notre technologietechnologie
¾¾ De la De la planificationplanification et du processet du process
¾¾ Des interlocuteursDes interlocuteurs
¾¾ De lDe l‘‘assistance/supportassistance/support pendantpendant toutetoute la durla durééee de vie des
de vie des installationsinstallations
1. Le groupe AICHELIN
AICHELIN
Holding GmbH
AICHELIN HeatTreatment
Systems Inc.
AICHELIN HeatTreatment
Systems (Beijing)Co.Ltd.
A-Sistemasde Tratamentos
Térmicos SAFED
SUISSE SA EMA
IndutecGmbH NOXMAT
GmbH AICHELIN
Service GmbH AICHELIN
Ges.m.b.H.
AICHELIN UNITHERM Heat Treatment
Systems India Private Limited Joint Venture
Groupe Aichelin:
Chiffre d‘affaires 2011: 151 m€
1.300 collaborateurs
Groupe Berndorf:
Chiffre d‘affaires 2011: 530 m€
2,400 collaborateurs
2. Fours poussants
Type de four : Four poussant à 2 voies avec 2 x 24 positions Pièces : Courones, arbres, engrenages
Aciers : par ex. 27 MC 5, 20 MC 5, 20 MC 5R, 27 CD 4, S 400 G, 30 MSR Capacité : max. 2000 kg/h bruts
Temps de cycle : 4,5 - 7 minutes/charge
A) Cémentation avec trempe directe au moyen de la trempe sous presse
Essentiellement utilisée :
- Pour les pièces sensibles avec des demandes importantes concernant la déformation, telles que
- arbres à came - couronnes
- baladeurs ou pignons de synchronisation, etc.
3. Améliorations apportées aux procédés de traitement par la conception du four
annulaire
B) Cémentation de charges pleines suivie d’une trempe huile Essentiellement utilisée :
- Pour les roues et engrenages de transmission - Pour les arbres de transmission, etc.
- En tant qu’alternative au four poussant de cémentation gazeuse - En tant qu’alternative à la trempe simple
3. Four à sole annulaire
Ringherdofen Ring-Heart h Furnace
Teile-Magazin Part magazine
Härtepresse mit Entölungsanlage Hard ening Press witch deoiling Unit
Anlaßofen
Temp ering Furnace
Entlad ebahn Unloading Table Kühltunnel
Cooling Section 3 Teile Charge 3 Part Tray
Zwischentüre Intermediate Door
Be- und Entlade bahn Loading and Unloading Device Beh eizun g
Hea ting Begasung Gasifying
Schaltanlage Con trol Cabin et
A) Four à sole annulaire avec trempe sous presse
Jusqu’à 25 % de réduction des coûts spécifiques du traitement thermique ! - Cémentation et trempe sous
presse en un étape
- Temps de production réduit de 30%
- Environ 30% d’économies d’énergie
- Jusqu’à 50% de réduction de la main d’oeuvre
- Encombrement réduit
- Nombre réduit de montages
B) Cémentation de charges pleines suivie d’une trempe huile
Pusher Device Ring-Hearth
Furnace
Heating
Gasifying
Pre-Heating Furnace
Tempering Furnace
Oil Quenching
straightening Assembling Door
Control Cabinet Intermediate Door
Post Washing Unit
3. Design du four à sole annulaire
3. Avantages des fours à sole annulaire par rapport aux fours poussants
¾ Déformation réduite et durée de vie prolongée des plateaux de base et de la sole
¾ Même position pour le chargement/déchargement du four
¾ Réduction du temps de process de 5 à 10% grâce à :
- la distance entre les charges
- l‘augmentation de la vitesse de circulation du gaz porteur - l‘augmentation de 20 % de la quantité de gaz porteur - une bonne séparation des zones du process
Inconvénients :
¾ flexibilité réduite
¾ capacité limitée
Avantages :
3. Avantages de la cémentation à la pression atmosphérique
¾ Atmosphère équilibrée et contrôlée
¾ Mesure du Potentiel C par sonde à oxygène ou λ
¾ Stabilité et bonne reproductibilité du process
¾ Disponibilité du four ~ 98 %
¾ Meilleur bilan économique
4. Four à sole tournante
Type de four : Four à sole tournante avec 4 niveaux à l’intérieur du four Pièces : pignons balladeurs
Aciers : 16 MnCr 5
Capacité : 257 pièces/heure Temps de cycle : 42 secondes/plateau
5. Four à rouleaux
Type de four : Four à rouleaux avec trempe huile et en alternative trempe sous montage (fixture hardening)
Pièces : Bagues de roulement (120 – 720 mm)
Acier : 100 Cr 6
Dimensions charge: 860 x 860 mm
Poids de charge maxi 150 kg Capacité : 1000 kg/h
Temps de cycle : 1,8 min – 18 min
6. Four à tapis Agrati France
¾ Type de four : Four à tapis à plaques moulées
¾ Pièces : Vis M6x20 – M35x140
¾ Aciers : Acier typique de boulonnerie
¾ Capacité : 1500 kg/h
7. Ligne de trempe
Descriptif de la ligne :
¾ système automatique de chargement
¾ machine à laver, à tambour,
¾ four électrique à tapis, sans moufle
¾ bac de trempe à l’huile
¾ machine à laver, à tambour
¾ four de revenu
¾ bac d’arrêt de revenu
¾ système automatique de déchargement
8. Potentiel d’économie d’énergie d’un four poussant moderne
¾ Chargement du four par le bas et entrée et sortie du bac d’huile séparée
¾ Brûleurs récupérateurs modernes, à haut rendement
¾ Option: Brûleurs “Spaltstrombrenner”
¾ Isolation améliorée Resultats
Resultats
¾ Consommation de gaz réduite d’environ 40%
¾ Consommation d’énergie réduite d’environ 50 %
8. Potentiel d’économies d’énergie dans le futur
¾ Amélioration de la conception des parois
¾ Matériaux isolants améliorés
¾ Réfractaires microporeux (0,025 W/mK)
¾ Transmissions électriques avec consommation réduite de courant
¾ Implantation de systèmes de gestion de l’énergie pour réduire les coûts énergétiques
¾ Systèmes de récupération d’énergie
¾ Utilisation des CFK
Chaleur perdue Besoin
Fluide de trempe Chauffage du liquide de lavage
(Huile/ Sel / Polymère)
Séchage des pièces (machine à laver)
Gaz perdu Génération d‘eau
chaude (Gaz combustion /gaz
porteur) Chauffage de l‘atelier (air chaud)
Usage externe 8. Récupération de la chaleur (mesures
secondaires)
9. Conclusion
¾ Les installations conventionnelles pour le traitement sous atmosphère de pièces de grandes séries pour l’industrie automobile sont encore et toujours à la pointe du progrès.
¾ Grâce à la poursuite du développement technique et technologique des procédés, nous pouvons répondre aux demandes toujours
plus grandes de diminution des temps de traitement, de minimisation des coûts et d’amélioration du rendement énergétique.
¾ Applications pour la production en grande série :
¾ Four poussant
¾ Four annulaire
¾ Four à sole tournante (en combinaison avec la trempe sous presse)
¾ Four à rouleaux
¾ Four à tapis à plaques et/ou tapis tissé
¾ Potentiel d’economies d’énergie sont à la disposition de nos clients
Aichelin en France
¾ Pour vos projets de fours à chambre, fours poussants ou à sole tournante, fours à tapis à plaques moulées, four à rouleaux:
MTC
101 rue de Mundelsheim 73290 La Motte Servolex tel: 04 79 65 18 52
¾ Pour vos projets de fours à tapis métallique tissé:
SAFED France
20 rue Thomas Edison 25000 Besançon
tel: 03 81 48 37 00 [email protected]
MERCI POUR VOTRE ATTENTION
Séminaire Bodycote Air Liquide, 18.10.2012
Dr. Thomas Dopler Directeur des ventes
Aichelin GmbH
