Applications des fours à bande transporteuse : fixations, ressorts, frittage et recuit brillant
Le four à bande transporteuse continue est l'un des équipements de traitement thermique les plus polyvalents du secteur. Il permet de traiter des fixations à un débit de 1,5 tonne par heure, des ressorts à 0,8 tonne par heure, de fritter des pièces de métallurgie des poudres à 0,5 tonne par heure et de réaliser un recuit brillant de pièces embouties en acier inoxydable à 0,3 tonne par heure. La liste des applications ne cesse de s'allonger, les ingénieurs découvrant constamment de nouvelles façons d'exploiter le concept de flux continu. Je vous propose de passer en revue les principaux domaines d'application, les procédés de fabrication et les enseignements tirés par MONTE INTELLIGENCE de son expérience dans ces différents secteurs.
Fabrication de fixations
L'industrie de la visserie est la plus grande utilisatrice de fours à bande transporteuse au monde. Boulons, écrous, vis, rondelles et tiges filetées y sont traités par trempe et revenu. Le débit est élevé, les pièces sont petites et le procédé est bien maîtrisé.
Une ligne de traitement thermique standard pour fixations utilise un four à bande de 600 à 900 mm de large, comportant 6 à 8 zones. Les pièces sont austénitisées entre 840 et 880 °C (selon leur teneur en carbone), trempées dans de l'huile ou un polymère, lavées, puis revenues entre 400 et 600 °C. Le temps de séjour total dans le four est de 45 à 75 minutes, pour un débit de 300 à 800 kg par heure.
L'atmosphère utilisée est généralement un gaz endothermique pour les fixations en acier au carbone et un mélange d'azote et de 1 à 2 % de gaz naturel pour les fixations en acier allié. Le potentiel carbone est maintenu à la valeur cible afin d'éviter la décarburation. La dureté superficielle est de 38 à 44 HRC pour les fixations de nuance 8.8, de 33 à 39 HRC pour la nuance 10.9 et de 36 à 42 HRC pour la nuance 12.9.
MONTE INTELLIGENCE a fourni des lignes de traitement thermique pour fixations à de nombreux fabricants de fixations en Chine, en Inde et en Asie du Sud-Est. La plus grande installation traite 1,5 tonne par heure de boulons M8 à M16 dans un four à bande de 1 200 mm de large.
Fabrication de ressorts
Les ressorts constituent une autre application importante des fours à bande transporteuse. Ils sont disposés en une seule couche sur la bande, austénitisés, trempés et revenus. Le procédé est similaire au traitement thermique des fixations, mais l'exigence d'uniformité de température est plus stricte car les ressorts sont plus sensibles aux variations de dureté.
Une ligne standard de traitement thermique de ressorts utilise un four à bande de 600 à 900 mm de large, comportant 7 à 9 zones. Les ressorts sont généralement fabriqués en acier à ressort de nuances 51CrV4, 60Si2Mn ou 55Cr3. La température d'austénitisation est de 850 à 880 °C, la trempe est effectuée à l'huile et le revenu entre 400 et 500 °C. Le débit est de 200 à 500 kg par heure, selon la taille des ressorts et la densité de chargement de la bande.
L'atmosphère est composée de gaz endothermiques à potentiel carbone strictement contrôlé. Les ressorts doivent présenter une décarburation superficielle inférieure à 1 %, et le potentiel carbone est généralement fixé à 0,05 % au-dessus de la teneur nominale en carbone de l'acier afin de maintenir le carbone de surface pendant l'austénitisation.
frittage par métallurgie des poudres
Les pièces issues de la métallurgie des poudres sont frittées dans des fours à bande transporteuse à une température comprise entre 1100 et 1280 degrés Celsius. Le frittage permet de lier les particules de poudre métallique entre elles pour former une pièce solide. L'atmosphère est généralement composée d'un mélange hydrogène-azote ou d'hydrogène pur afin d'éviter l'oxydation.
Le four de frittage comporte 5 à 7 zones : une zone de dégraissage (pour éliminer le lubrifiant de pressage), une zone de préchauffage, une zone de frittage à haute température, une zone de refroidissement lent et une zone de refroidissement final. La zone à haute température est chauffée au gaz par des tubes radiants, et la température maximale est limitée par le matériau de ces tubes (généralement 1 280 °C pour les tubes en carbure de silicium).
Le débit d'un four de frittage à bande de 600 mm de large est de 100 à 300 kg par heure. Les plus grands fours de frittage au monde mesurent de 900 à 1 200 mm de large et ont un débit de 500 à 800 kg par heure. MONTE INTELLIGENCE fournit des fours de frittage pour la fabrication de pièces en fonte, en acier inoxydable et de composites magnétiques doux.
Recuit brillant de l'acier inoxydable
Les pièces embouties, les fils et les tubes en acier inoxydable sont recuits brillants dans des fours à bande transporteuse à une température de 1050 à 1150 degrés Celsius sous atmosphère d'hydrogène. Ce procédé permet d'obtenir une surface brillante et exempte d'oxydes, apte à la fabrication ultérieure sans décapage.
Le four de recuit brillant comporte 5 à 7 zones équipées de tubes radiants à gaz ou d'éléments chauffants électriques. L'atmosphère est généralement composée de 25 à 75 % d'hydrogène dans de l'azote, avec un point de rosée inférieur à -40 °C. La zone de refroidissement utilise un ventilateur de recirculation pour refroidir les pièces sous atmosphère protectrice et éviter leur réoxydation.
Le débit d'un four de recuit brillant de 600 mm de large est de 50 à 200 kg par heure. Les pièces doivent être propres et sèches avant d'être introduites dans le four afin d'éviter toute contamination et les traces d'eau.
Applications de brasage
Le brasage au cuivre des assemblages en acier, le brasage à l'aluminium des échangeurs de chaleur et le brasage à l'argent des joints d'outillage sont tous réalisés dans des fours à bande transporteuse. La température de brasage est généralement de 600 à 700 °C pour le brasage au cuivre et de 580 à 620 °C pour le brasage à l'aluminium. L'atmosphère est composée d'un mélange azote-hydrogène ou d'azote pur additionné d'une faible quantité de fluor pour le brasage à l'aluminium.
Le four de brasage comporte 5 à 7 zones équipées d'éléments chauffants électriques. Les pièces sont chargées sur un convoyeur à bande, le métal d'apport étant préalablement positionné dans le joint. Le four fait fondre le métal d'apport et imprègne les surfaces à braser. Les pièces sortent du four et sont refroidies à l'air libre afin d'éviter l'oxydation.
Soulagement des contraintes des petites pièces
Les petites pièces usinées, les assemblages soudés et les fils d'acier à ressort sont détendus dans des fours à bande transporteuse à une température de 400 à 700 degrés Celsius. Le cycle de détente est plus court que le cycle de trempe, généralement de 20 à 40 minutes, et le débit est plus élevé.
Un four de détente standard comporte 3 à 4 zones et traite de 500 à 1 500 kg par heure. L'atmosphère est généralement composée d'air (pour l'acier au carbone) ou d'azote (pour l'acier allié). L'uniformité de la température est de ± 10 °C, ce qui est moins strict que pour un four de trempe.
Sélection par secteur d'activité
Pour les acheteurs qui optent pour un four à bande transporteuse, le choix dépend de la géométrie de la pièce, du procédé de fabrication, du débit cible et de la source d'énergie disponible. L'équipe d'ingénierie de MONTE INTELLIGENCE analyse ces paramètres avec l'acheteur et recommande une configuration de four adaptée, avec une largeur de bande, une longueur de chauffe, un nombre de zones et un système d'atmosphère appropriés.
Visitewww.cnlymonte.com/products-mesh-belt-furnace.html Pour obtenir les spécifications du produit et des études de cas industrielles, veuillez contacter helenxu@cnlymonte.com afin de discuter de votre projet. Veuillez indiquer dans l'objet « Application de bande transporteuse à mailles » et préciser la géométrie de votre pièce, votre procédé de fabrication et votre objectif de débit.
