Technologie des fours : réponses aux évolutions des spécifications – Le 27 mars 2015 à Chambéry
Dassault : Équipements , point de vue d’un traiteur intégré du secteur aéronautique.
Christian Bondil (DASSAULT EQUIPEMENTS)
Présentation non disponible pour raison de confidentialité.
Dassault aviation est un constructeur Aéronautique, qui conçoit, produit et soutient des avions. (Rafale, Mirage, Neuron, Falcon)
Le Falcon sur le marché d’affaire, représenterait 50 % du marché Américain.
-
Le cœur de métier de Dassault équipement est de produire les commandes de vol, équipement critique pour la sécurité de l’avion, donc stratégique pour l’entreprise.
Dassault équipement maintient un atelier de traitements thermiques et de surface, avec pour objectif de maintenir un haut niveau de qualité, réduire les coûts, plus respectueux de l’environnement.
Petit atelier « compact » limité en place, dispose d’un petit nombre de fours.
Sur les 15 dernières années, les « anciens » fours de traitements thermiques (Bains de sels, fours sous atmosphère de cémentation et nitruration gazeuse, sont remplacés par des fours sous vide modernes polyvalents, permettant de conduire des cycles automatiques.
Ceci dans un objectif d’évolution continue et maîtrisée
compétence stratégiques maintenue en interne et de nouvelles sont intégrées
soucis permanent d’amélioré le procédé en réduisant les risques et l’impact environnemental.
Exemple nitruration gazeuse :
Installation existante était un four pots des années 70 créant des problèmes environnementaux.
Ce four a été remplacé par un four sous vide piloté en automatique, équipé d’une supervision, d’une sonde permettant le contrôle d’atmosphère, avec mesure du taux de dissociation, et calcul du potentiel de nitruration (Kn).
Cette installation permet la traçabilité de tous les paramètres de traitement et du four.
Bilan : Temps de cycle réduit de 25%.
Nombre d’opération pour réaliser ce traitement thermique réduite de 33 à 12
Valeur mini de Kn régulée 0,3
Résultat microstructure mieux contrôlée
Dispersions en termes de profondeur limité
Dassault ne reconnaît pas Nadcap comme système de gestion de la qualité, car la plus part des pièces traitées, sont « confidentiel défense ».
Evolution des systèmes de pilotage des fours de nitruration.
Philippe Ségovia (ALD FRANCE)
Contrôle du Kn et suivi des sondes
ALD est un fabriquant français de four sous vide et de nitruration. Propriétaire d’un brevet de construction de four de nitruration ionique, plasma avec écrans actifs.
-
Monsieur Segovia à orienté son exposé sur les différents points de la Norme Nadcap, devant être satisfaits, lors du déroulement d’un cycle de nitruration, ou nitrocarburation.
AMS 2750 E pour la pyrométrie
AMS 2759/6 B pour la nitruration des aciers fortements alliés
Version 1987 : contrôle de la couche de combinaison.
classe 1 < = 13 micron
classe 2 <= 25 micron
Version 1999 Régulation Kn = pNH3 / P3/2H2
AMS 2759/12 nitrocarburation avec régulation du potentiel Kn Kc
Depuis 2007 % permis de porosité sur la couche de combinaison nitrocarburé
Pour assurer le meilleur contrôle d’un cycle de nitruration, il est recommandé de mettre en œuvre :
Un analyseur d’atmosphère ABB AO2020 mesure pression partielle et calcul le taux de dissociation. Cette mesure d’atmosphère impose le chauffage de la ligne à +65°C
Et une sonde Datanit SCR, ou la sonde H2 Smart United, sonde O2 (oxyde de zircone) sonde Stangue ref solide mesure dans un four à 750° mesure pot O2 même à température ambiante).
Ces équipements permettent :
La répétabilité de la régulation
La réduction du temps de cycle
La réduction des consommations de gaz
Le respect des exigences métallurgique.
Cémentation basse pression : process et fours pour des applications de plus en plus variées.
Lionel Nicollet (ECM TECHNOLOGIES)
ECM – 1000 cellules, pour 200 lignes.
ECM a mis au point d’une installation de cémentation basse pression de pièces frittées, pour optimiser le frittage sous vide et le processus de cémentation.
En collaboration avec Höganäs, 300 000 tonnes de poudre d’alliage par an.
Production annuel de pièces frittées 850 000 tonnes.
-
Cette installation « sous vide » permet de conduire dans la même installation les différentes opérations du cycle thermique de frittage :
« Délianter » 650°C
Fritter 1200 1300°C sous atmosphère contrôlé N2 H2. Frittage haute température permet de densifier les pièces frittées.
Cémenter 950°C + trempe jusqu’à 20 bars, permet de limiter les déformations, carbo possible injection NH3.
Analyse économique
Gain de temps
Surface au sol restreinte
Coût de maintenance annuel inférieur
Bilan énergétique positif
Déformation limités.
Extension possible de production. possibilité grâce au multi-chambre de spécialiser les chambres aux différentes étapes du procédé.
Cémentation gazeuse : ne presque pas consommer de gaz de traitement, rêve ou réalité ?
Pascal Riondy (IPSEN)
Hybridcarb système révolutionnaire permettant de travailler « en vase clos » sur les fours batch en atmosphère endothermiques, en remplacement ou souteint des générateurs endothermiques ou azote méthanol.
-
Une atmosphère de traitement thermique traditionnelle est une source importante de consommation de gaz pendant toute la durée du cycle, dont le « rendement » est très faible < à 2%.
Les premiers essais de régénération d’atmosphère de traitement thermique datent de 1991 tentés par le fournisseur de Gaz Linde.
• Mini générateur endothermique + système de régénération d’atmosphère.
• 30 systèmes en service
• La régénération d’atmosphère est active pendant les phases stables (palier de cémentation)
• Peu encombrant h 1400 larg 1300 prof 900 350 kg
• Econome en énergie environ 80% comparé à une fourniture gaz endothermique.
• Réduction de émission de CO2 de 60 à 90%
• Economie de 10 à 50 k€ par an en exploitation.
