ECM Technologies · 2018. 7. 19. · AMS2750D non systématique Design et instrumentation four Fréquence cartographies faible élevée Design four Homogénéité à basse températures

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


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)


Références aéronautiques

80% des cellules Aéro vendues sur les 4 dernières années


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


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


Adaptation aux cahier des charges spécifiques de l ’Aéronautique

paramètre Automobile Aeronautique Type d’impact

Fréquence cartographies

faible élevée Design four

Design « automobile »


Application bagues de roulement aéronautiques

Carburizing + gas quenching: M50NIL and 9310 (TG), oil quench: 8620 Oil quenching only: 100 Cr 6

PORTES ARRIERES



Cartographies fréquentes



Cartographies fréquentes pendant la production

Porte intermédiaire étanche au vide


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 !



8 thermocouples fixes aux angles dans le volume utile

conséquence: volume utile homogène supérieur au volume utile de production



Cas particulier: combinaison de AMS2750D + demande d’instrumentation en cœur de charge

Thermocouple mobile

Impact outillage et organisation de la charge



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



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%


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 ?


Eprouvettes de flux


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 !


MERCI !


Documents

ECM Technologies · 2018. 7. 19. · AMS2750D non systématique Design et instrumentation four Fréquence cartographies faible élevée Design four Homogénéité à basse températures