ecm technologies · 2018. 7. 19. · ams2750d non systématique design et instrumentation four...
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ECM TechnologiesVacuum furnaces and advanced processes
La cémentation basse pression grande série dans l’automobile et l’aéronautique: quelles différences ?
3ème Séminaire Bodycote -Air Liquide Lyon 2012
Alfred Rallo - Directeur Commercial
La cémentation basse pression dans l’automobile et l’aéronautique : quelles différences ?
• L’évolution du marché des fours de Cémentation Basse Pression
• Les cahiers des charges et leurs impacts sur la conception des équipements sur les marchés Auto et Aéro.
• Application à l’ICBP
– Particularités de cet équipement
– Solutions techniques et impact sur coût investi
– Contrôle qualité en exploitation
• Conclusion
SOMMAIRE
3ème Séminaire Bodycote -Air Liquide Lyon 2012
Références ICBP ECM depuis 1992
industrie installations Cellules de traitement
Automobile/Véhicule 175 803 ( 4,6 cellules/installation)
Aéronautique 10 18 ( 1,8 cellules /installation)
3ème Séminaire Bodycote -Air Liquide Lyon 2012
Références aéronautiques
80% des cellules Aéro vendues sur les 4 dernières années
3ème Séminaire Bodycote -Air Liquide Lyon 2012
Comparaison des cahiers des charges process et contrôle
paramètre Automobile Aéronautique Type d’impact
Reprises d’usinage avant trempe
Non (sauf compétition) Fréquemment + recuits intermédiaires
démarrages de cycles four froid:Design four
Imposition microstructure
De plus en plus systématique Instrumentation et contrôle
Instrumentation AMS2750D
non systématique Design et instrumentation four
Fréquence cartographies
faible élevée Design four
Homogénéité à basse températures
non systématique Design four
3ème Séminaire Bodycote -Air Liquide Lyon 2012
Application aux ICBP
• Particularités des ces équipements
ICBP rapide.wmv
Problématique- Charges en mouvement- Portes intermédiaires (étanches ou pas)- Accès aux cellules de chauffe - Immersions ou pression 20 bar
3ème Séminaire Bodycote -Air Liquide Lyon 2012
Adaptation aux cahier des charges spécifiques de l ’Aéronautique
paramètre Automobile Aeronautique Type d’impact
Fréquence cartographies
faible élevée Design four
Design « automobile »
3ème Séminaire Bodycote -Air Liquide Lyon 2012
Application bagues de roulement aéronautiques
Carburizing + gas quenching: M50NIL and 9310 (TG), oil quench: 8620 Oil quenching only: 100 Cr 6
PORTES ARRIERES
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Adaptation aux cahier des charges spécifiques de l ’Aéronautique
Cartographies fréquentes
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Adaptation aux cahier des charges spécifiques de l ’Aéronautique
Cartographies fréquentes pendant la production
Porte intermédiaire étanche au vide
3ème Séminaire Bodycote -Air Liquide Lyon 2012
Adaptation aux cahier des charges spécifiques de l ’Aéronautiqueparamètre Automobile Aeronautique Type d’impact
Instrumentation AMS2750D
non systématique Design et instrumentation four
Contrainte forte car charges en mouvement !
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Adaptation aux cahier des charges spécifiques de l ’Aéronautique
8 thermocouples fixes aux angles dans le volume utile
conséquence: volume utile homogène supérieur au volume utile de production
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Adaptation aux cahier des charges spécifiques de l ’Aéronautique
Cas particulier: combinaison de AMS2750D + demande d’instrumentation en cœur de charge
Thermocouple mobile
Impact outillage et organisation de la charge
3ème Séminaire Bodycote -Air Liquide Lyon 2012
Adaptation aux cahier des charges spécifiques de l ’Aéronautique
paramètre Automobile Aeronautique Type d’impact
Reprises d’usinage avant trempe
Non (sauf compétition) Fréquemment + recuits intermédiaires
Certains démarrage de cycles four froid:Design four
Homogénéité à basse températures
non systématique Design four
Cycle démarrage cellule froide: - 1 chauffage convectif peut favoriser l’échange thermique mais conséquences importantes:
-porte étanche + turbine-consommation N2 pendant la chauffe-augmentation pertes thermiques + 10% mini-couts de maintenance et invest . +++
L’homogénéité de température est classe 2 dès 500°c SANS convection
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Adaptation aux cahier des charges spécifiques de l ’Aéronautique
Impact sur le cout d’investissement en fonction de la taille de l’ICBP
Objet Impact ICBP 1 cellule Impact ICBP 6 cellules
Porte arrière 1,6% 6%
Instrumentation AMS 2750D
0,7% 3%
Porte étanche 2,7% 10%
Porte étanche + convection 3,7% 14%
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Le contrôle en production , exemples
Automobile Aéronautique
Contrôle process : température, débit gaz, temps, pression process et trempe, traçabilité
Permanent toutes charges, Enregistrement et alarmes
Permanent toutes chargesEnregistrement et alarmes + respect AMS 2750D+ contrôle rotation turbines
Contrôle métallurgique sur éprouvettes de flux
par semaine et par cellule:2 éprouvettes dans 1 charge, prise de poids et profil dureté
Dans chaque charge: plusieurs éprouvettes , profils carbone et dureté , vérification structure après attaque Nital
Contrôle sur pièces Par semaine et par cellule:1 pièce en alternance de position avec les éprouvettes
Dans chaque charge:1 à 3 pièces , contrôle dureté zones cémentés et non cémentées + contrôles mécaniques après rectification
La cémentation basse pression dans l’automobile et l’aéronautique : quelles différences ?
3ème Séminaire Bodycote -Air Liquide Lyon 2012
Eprouvettes de flux
3ème Séminaire Bodycote -Air Liquide Lyon 2012
conclusion• Les exigences légitimes de l’industrie aéronautique ont conduit
à faire évoluer les ICBP initialement conçues pour la grande série automobile
• Certaines de ces évolutions :
– ont été standardisées car profitables à toutes les industries : exemple porte arrière qui facilite la maintenance
– ou restent une demande typiquement aéro car complexifient la machine et augmentent fortement les couts d’investissement et production, exemple: chauffage convectif et porte étanche
• Chacune des 2 industries a donc bénéficié des développements initiés par l’autre !
3ème Séminaire Bodycote -Air Liquide Lyon 2012
MERCI !
3ème Séminaire Bodycote -Air Liquide Lyon 2012