SELF INDUCTION, surveillez en temps réel vos paramètres

SELF INDUCTION
Surveillez en temps réel vos paramètres
de chauffage par induction.
PROCESS ELECTRONIC - METALLO CORNER
Journées nationales de l’A3TS
Du 02-03 juin 2015 à St Etienne
Emmanuel JEANGUYOT / Alexandre FLEURENTIN
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1. Applications et description du chauffage par induction.
– Applications
– Intérêts
– Rappels de phénomènes physico-métallurgiques
2. Procédés spéciaux : La nécessité dans Suivi Qualité Process.
– Procédés spéciaux
– Description des paramètres à surveiller
3. SELF INDUCTION, un outil de qualité dédié à votre outil de
production.
– Description de l’outil
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1) Intérêts et applications de l’induction
L’apport de l’induction dans le monde industriel :
–
Durcissement superficiel par chauffage par induction suivi d’une trempe martensitique.
=> Renforcement de la tenue en fatigue.
–
Opération de revenu par induction
=> relaxer les contraintes et adoucir la structure.
–
Traitement de Relaxation des joints soudés dans les équipements sous pression (chaudronnerie /
secteur énergie)
–
Technique de chauffage/de brassage au niveau des fours de fonderie
–
Mise en forme :
•
•
•
–
Cintrage par induction
Chauffage des lopins de forge
…
Techniques d’assemblages :
•
•
•
•
Soudage par induction (tube soudé)
Brasage par induction
Frettage par induction
Collage assisté par induction
Exemples de pièces chauffées par induction durcies superficiellement :
⇒ Engrenages, Pignons, Roulements, Vilebrequins, Arbres - Cames, Tripodes, couteaux, joints à billes, …
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1) Intérêts et applications de l’induction
Pour l’ensemble de ces applications, le chauffage par induction est utilisé :
– Pour la localisation de sa chauffe,
– Pour son adaptation en ligne au sein d’une cellule de production,
– Pour son efficacité énergétique,
– Pour ses temps de monté en température très rapides.
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1) Intérêts et applications de l’induction
Rappels de phénomènes physico-métallurgiques :
Loi de Faraday :
=> Toute variation de flux à
travers un circuit fermé donne
naissance à un courant induit.
Loi de Lentz :
=> Le sens du courant induit est
tel que les effets qu’il produit
s ’opposent à la cause qui lui
donne naissance.
L’effet Joule :
L’échauffement est directement
proportionnel à la résistance
ohmique du corps parcouru par le
courant.
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2) Procédés spéciaux
La nécessité dans Suivi Qualité Process
Point Qualité : Le chauffage par induction est classé dans les « Procédés dits
spéciaux ».
Définition NADCAP : « Les procédés spéciaux désignent les procédés qui ne peuvent pas
être vérifiés par une surveillance ou une mesure effectuée a posteriori et pour lesquels
les déficiences n’apparaissent qu’une fois le produit en usage. »
=> La conformité des résultats ne peut être entièrement assurée qu’en contrôlant le
procédé. (cf. normes et référentiels AMS – NADCAP).
=> Les non conformités: défauts ou anomalies peuvent être « cachés ». Il faut
maîtriser les paramètres pour les éviter et/ou disposer des moyens de leur détection.
Section 3.16 of CQI-9 Special Process:
Heat Treat System Assessment calls for the following data monitoring from an induction heat process:
“The heat treater shall control the energy or power for each part.
A signature monitor for each machine is preferred. A signature monitor gives the energy unit
(voltage, kilowatt, etc.) vs. time or distance (for scanning systems).
An energy monitor or equivalent is acceptable if approved by the authorized customer representative”
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2) Procédés spéciaux
La nécessité dans Suivi Qualité Process
Point Qualité :
Principaux défauts en trempe superficielle après chauffage par induction.
-
Dureté de surface non conforme
=> Impact Procédés chauffe + trempe /
=> Matériaux
-
Profondeur de durcissement non conforme => Impact Procédés chauffe + trempe
-
Grossissement de grains trop important
=> Impact Procédé chauffe
-
Tapures
=> Impact Procédés chauffe + trempe /
=> Matériaux
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2) Procédés spéciaux
La nécessité dans Suivi Qualité Process
Paramètres à surveiller d’un système inductif :
Générateur
Onduleur
-
Transformateur
Puissance
Tension
Courant
Fréquence
Temps ou vitesse
de défilé
Condensateur
Rapport de transformation
Nombre de condensateurs
connectés
Système
Inducteur / Pièce
-
Etat inducteur
Etat des posages
T°C mesurée par
pyrométrie
Système de
refroidissement
-
% polymère
T°C du bain
Débits douches
Etat des
douches et
fixation
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3) Un outil de qualité
dédié à votre outil de production
SELF INDUCTION
Monitoring de vos paramètres
d’induction
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3) Un outil de qualité
dédié à votre outil de production
Comment connaître précisément quelle
doit être la valeur de chacun des
paramètres à chaque instant du cycle ?
=> COURBES ETALONS
Enregistrement des paramètres durant le cycle
de traitement sur une ou plusieurs piècesétalons contrôlées systématiquement.
Puis validation du cycle si la pièce est OK.
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3) Un outil de qualité
dédié à votre outil de production
Quels sont les paramètres Enregistrés et Surveillés ?
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Puissance
Tension
Fréquence
Température
Débit douche
Température d’eau
Température lue par pyrométrie
Vitesse de défilement
Tout autre signal de la machine qui peut être mesuré.
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3) Un outil de qualité
dédié à votre outil de production
Comment gérer les différentes références de pièces ?
=> La gestion des RECETTES permet :
• De créer, copier, modifier et
sauvegarder une recette spécifique
pour chaque référence de pièce avec
tolérances & courbes étalons.
• De saisir les tolérances et le nombre d’écarts
consécutifs autorisés pour chaque paramètre.
Zone Tol.
Fin Cycle / Tps
Enveloppe
Tolérances
• De visualiser graphiquement les tolérances
et courbes étalons
Limite zone de Surv. / Unité
Début Surv. / Tps
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Fin Surv. / Tps
3) Un outil de qualité
dédié à votre outil de production
Comment sont détectées / signalées les pièces OK ou HS ?
=> Par la surveillance de tous les paramètres afin :
de contrôler que chaque mesure en temps réel (10ms) reste dans l’enveloppe définie par les
tolérances et/ou dans les limites définies de la recette. Si plusieurs mesures consécutives
sortent de l’Enveloppe / Limites, alors l’alarme est générée.
=> Signalisation visuelle, sonore et électrique :
• Visuelle sur l’écran SELF-INDUCTION
• Electrique pour la machine (contacts secs): Ctrl OK – Alm Enveloppe – Alm Limite
• Balise lumineuse et sonore
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3) Un outil de qualité
dédié à votre outil de production
Quelle traçabilité ?
=> Rapport de fabrication :
A chaque lot de pièces traitées, un rapport de fabrication est créé et contient :
• L’entête du rapport (configurable) avec
commentaires avant et après fabrication
• Les paramètres de recette utilisés.
• Le nombre de pièces bonnes / HS.
• Les courbes enregistrées de tous les
paramètres pour chacune des pièces
• Indique pour chaque pièce si un
défaut est apparu ou non.
Le logiciel permet l’impression très facile des rapports de
fabrication au format PDF.
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3) Un outil de qualité
dédié à votre outil de production
Pour quelles machines ?
=> CONFIGURATION :
Le module configuration permet à l’utilisateur d’adapter très simplement le logiciel en fonction
de la machine à connecter.
A partir du moment où des valeurs peuvent être relues par connexion électrique, alors
n’importe quelle machine peut être connectée et ses paramètres surveillés.
Plusieurs scénarios (logiques) de fonctionnement (départ/fin, Pièce OK/HS) sont disponibles
en fonction des besoins de réaction des machines connectées.
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Traçabilité & Archivage
Rapports, Courbes, Statistiques
Pilotage & Enreg.
- Supervision, Planning, etc.
- Monitoring
- Simulation Traitements
Protherm9800
Self-Induction
HT-Tools
Régulation
&
Automatisme
Régul. T°& Atmosphère
Régul. Débit
Automatisme
Capteurs
Oxygène
Oxygène
Nitruration
Mesure
H2/Diss.
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CO/CO2/CH4
Mesure
Débit
MERCI POUR VOTRE ATTENTION
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=> Venez nous rendre visite !
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