Moulage en sable

Moulage en sable
pourra même être augmentée jusqu’à
30 000 kg.
Moulage en sable des formes et
des noyaux
En fonderie, l’air comprimé est un
fluide énergétique incontournable
pour le transport du sable et son
usinage
L’air comprimé en fonderie
Dans la ville de Silbitz, à l’est de la Thuringe,
des compresseurs Kaeser apportent leur contribution
au succès de la société Silbitz Guss GmbH.
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Silbitz Guss GmbH, une fonderie sur
modèles spécialisée dans la fabrication
de pièces (uniques, petites et moyennes séries) coulées à modèles perdus
à partir de matériaux tels que la fonte
sphérolithique ferritique et perlitique, la
fonte ADI (Austempered Ductile Iron),
la fonte d’acier et d’acier allié, est une
entreprise leader d’Allemagne dans le
secteur de la fonte.
Elle offre un éventail de prestations
diversifiées : conseil technique en matière de matériaux, de processus et de
construction selon les techniques de simulation les plus modernes (coulée des
fontes, solidification, prévisions des propriétés/qualités et des contraintes résiduelles), création de modèles et d’outils,
réalisation de prototypes, contrôles par
radiographie et radio-isotopes, usinage
mécanique des pièces moulées tel que
travaux de peinture et de revêtement.
La palette de produits comprend par
exemple des pistons à large tête pour
agrégats diesel (navires, locomotives,
génératrices) jusqu’à 640 mm de diamètre et presque 500 kg, des composants
de turbines pour centrales électriques,
des éléments d’entraînement et d’engrenage pour éoliennes, des essieux
porteurs et des moyeux de roue pour
les engins de chantier de même que
des engrenages excentriques et engrenages à chevrons pour la construction
de presses.
25 000 tonnes de pièces moulées avec
un poids unitaire de 10 à 10 000 kg ont
été fabriquées à Silbitz en 2008 par
env. 450 salariés (et env. 50 apprentis). A partir de mi-2009, avec la mise
en service de la nouvelle fonderie de
grande fabrication construite à Zeitz
dans le Sachsen-Anhalt, la production
Le sable siliceux est une matière première importante dans le moulage en
fonderie. Il est principalement utilisé
sous forme de sable régénéré du fait
de sa grande capacité de recyclage.
Il est transporté par air comprimé des
stations de déballage ou des grands
silos vers les machines à mouler ou à
tirer les noyaux où il est lié chimiquement par des liants et catalyseurs tels
que les résines furaniques et amines: Il
est comprimé au moyen de secousses
et de pression pour former les moules
et les noyaux. Les noyaux permettent
la réalisation des parties creuses d’une
pièce en fonderie.
Avenir énergétique économique
avec l’air comprimé
De grandes quantités d’air comprimé
sont nécessaires pour transporter le sable et « tirer » les noyaux – un facteur
coût très important pour ces deux phases de processus. Dans la fonderie de
Silbitz, l’air comprimé sert d’air process
et de réglage par ex. aux machines à
mouler automatiques pour densifier les
moules en sable lié à la bentonite, aux
machines de sablage et chaînes de
vernissage. Il est également employé
pour la charge de base des machines
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principales consommant env. 40 m³/min
(fabrication de moules et de noyaux)
de même que pour la charge de pointe
jusqu’à 80 m³/min de systèmes ShockBlower nécessaires au maintien de
l’écoulement du sable.
Un récent audit d’air comprimé a mis
en évidence le potentiel d’économies
réalisables sur la station d’air comprimé
Kaeser installée à Silbitz depuis 1991,
au moyen de technologies performantes (entraînement direct 1:1 sans perte de puissance par la transmission,
moteurs électriques à haut rendement)
et de systèmes de gestion d’air
comprimé (« Sigma Control », « Sigma
Air Manager »). La tuyauterie autrefois dimensionnée dans la perspective
d’une expansion future, les robinetteries
d’isolation pour les différents secteurs
de production (réduction des fuites) et
les réservoirs tampon surdimensionnés permettant de limiter les fréquences de démarrage des compresseurs
ont pu être réutilisés sans grandes
modifications. L’air comprimé est à
présent produit pas six compresseurs
à vis Kaeser (deux nouveaux DSDX
302 de 160 kW, 1 DSD 201 existant de
110 kW et 3 nouveaux compresseurs BSD 72 de 37 kW) gérés par un
« Sigma Air manager » 8/4. L’air comprimé est traité à la qualité requise
(déshuilé, particules ≤ 25 µm) par
trois sécheurs frigorifiques à économie
d’énergie ( 2x TI 603, 1x TF 201) et par
des filtres microniques appropriés.
Le système de contrôle de gestion d’air
comprimé « Sigma Air Control » intégré
dans le « Sigma Air Manager » permet
la visualisation de toutes les informations essentielles relatives à la station
d’air comprimé et une intervention rapide si nécessaire. Dans le cadre d’un
contrat d’entretien, la filiale Kaeser de
Gera veille à une alimentation en air
comprimé fiable en permanence. L’énergie absorbée par les compresseurs est
utilisée de façon optimale : le système
de récupération de calories installé depuis plusieurs années a été adapté aux
nouvelles conditions de fonctionnement
et permet, du fait du taux de charge
élevé des compresseurs, une économie
annuelle d’env. 20000 m³ du gaz naturel
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ADI – Matériau de construction
légère d’avenir
La fonte ADI (Austempered Ductile
Iron) est obtenue par traitement
thermique d’une fonte à graphite
sphéroïdal (GS). Elle présente une
ductilité deux fois plus grande que
le GS ordinaire. Sa résistance est
comparable à celle de nombreux
aciers, avec cependant une densité
inférieure d’env. 10 % du fait de son
fort pourcentage de graphite.
utilisé pour la production d’eau chaude
et le chauffage.
Les ingénieurs R&D Kaeser ont
travaillé en étroite coopération avec les
techniciens d’exploitation de la fonderie pour assurer l’alimentation en air
comprimé à tous les points de consommation à travers un réseau vaste et
complexe. Pour préparer le dossier
de faisabilité et sécuriser la décision
d’investissement, ils ont effectué une
analyse complète du système et du
réseau et élaboré une configuration
optimale de la station d’air comprimé.
Horst Schmidt, directeur technique de
Silbitz Guss et responsable de l’entretien se félicite des résultats : « Nos
conditions
d’exploitation
spéciales
requièrent une alimentation en air
comprimé individuelle d’une capacité
nettement supérieure à celle dont nous
ADI présente la très haute capacité
d’amortissement caractéristique
aux aciers forgés. Son excellente
coulabilité permet de plus d’obtenir
une grande diversité de formes
en fonderie. Toutes ces propriétés
font d’ADI une fonte aux nombreux
avantages économiques.
La nouvelle centrale de Silbitz
Guss – un exemple qui illustre bien
le slogan de Kaeser : Plus d’air
comprimé avec moins d’énergie
disposions. Nous sommes malgré tout
parvenus à réduire les émissions de
CO2 et nos coûts énergétiques de 12 %
ce qui démontre une fois de plus combien nous avons raison de faire confiance à Kaeser Compresseurs ».
Compte tenu des exigences croissantes au niveau de la réduction du
poids des éléments de construction
(conservation des ressources,
construction légère), les potentiels
d’ADI restent énormes pour l’avenir.
Aux USA par ex., les éléments ADI
ont toujours davantage tendance
à se substituer aux éléments en
acier coulé ou forgé. Cette évolution
touche également le métal léger :
les derniers développements techniques ont permis de remplacer les
pièces alu d’un moteur diesel par
des pièces ADI, sans augmentation
de poids ni de coûts.
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