Étude de cas : Cylindres d'isolation pour les installations de frittage sous pression

Processus stable à haute pression - un cylindre qui résiste à tout

Dans les installations de frittage sous pression, les composants sont compactés sous haute pression et dans des conditions thermiques exigeantes. Une qualité de produit constante ne peut être garantie que si la répartition de la chaleur dans la chambre est uniforme et que tous les composants graphitiques résistent aux contraintes les plus élevées.

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Contexte

La technique de frittage sous pression joue un rôle central aussi bien dans la construction d’outils que dans la construction de machines et d’installations. Dans la construction d’outils, on fabrique par exemple des plaquettes de coupe réversibles et des forets en carbure, tandis que dans la construction de machines, on produit des roues de transmission, des composants hydrauliques et des pièces structurelles non poreuses.


Le processus nécessite des pressions de 60 à 100 bars et des températures allant jusqu’à 1500 °C, et le déliantage et le frittage doivent souvent avoir lieu dans la même chambre. Un flux de gaz régulier et une homogénéité de la température sont essentiels pour obtenir des résultats de haute qualité.


De plus, les entreprises sont confrontées à des défis tels que des besoins énergétiques élevés, des cycles de vie limités des composants de l’équipement et des exigences croissantes en matière de durabilité et d’efficacité des ressources.


Aperçu

Secteur d’activité :

Fabrication d’outils, industrie du carbure, construction de machines et d’équipements

Procédure :

Frittage sous pression à haute pression (60-100 bar) et à haute température jusqu’à plus de 1500 °C

Solution :

Développement d’un cylindre d’isolation monobloc de grande taille pour les installations de frittage sous pression

Prestations :

des services de conseil, Ingénierie , documentation technique, Fabrication

résultat :

Stabilité du processus, sécurité du processus et longue durée de vie du produit grâce à une isolation étanche fiable dans un cylindre de grande taille et d’une seule pièce en construction sandwich.

Le défi

Les processus à haute température dans les installations de frittage sous pression nécessitent un cylindre d’isolation qui reste durablement stable et étanche aux gaz, même en cas de changements extrêmes de pression et de température.
Cela signifie que les propriétés d’isolation du cylindre doivent répondre aux exigences les plus élevées afin de garantir des processus sûrs et reproductibles.

Pendant longtemps, l’industrie du frittage sous pression a également été confrontée à un défi particulier, celui de se procurer des cylindres d’isolation de grande taille, en une seule pièce. Il n’est pas rare que l’industrie ait besoin de systèmes d’isolation de plus de 3 mètres de long. Seuls quelques fabricants dans le monde étaient en mesure de produire des cylindres monoblocs de cette taille.

La tâche concrète : développer un cylindre d’isolation de grande taille

Graphite Materials a pris l’initiative de développer, en collaboration avec un partenaire commercial, un cylindre d’isolation en sandwich spécialement adapté à l’application.

  • Fabrication d’une seule pièce dans une taille jusqu’ici indisponible de plus de 3 mètres de long
  • Propriétés d’isolation optimales grâce à la symbiose de différents matériaux isolants en construction sandwich
  • Longue durée de vie grâce à une protection efficace des bords et des surfaces
  • Avantage financier grâce à des intervalles de maintenance réduits

Les essais du prototype ont été concluants et le cylindre a satisfait à toutes les exigences mécaniques et thermiques.

Résultats du processus

Grâce à ce nouveau développement, la répartition de la température dans le processus de frittage sous pression a pu être rendue plus homogène, ce qui permet d’obtenir une qualité de produit constante. Parallèlement, la nouvelle conception prolonge considérablement la durée de vie des composants d’isolation et réduit les besoins de maintenance.

Le résultat

  • Possibilité d’une grande version monobloc de plus de 3 mètres de long
  • Isolation garantie étanche aux gaz grâce à une composition optimale des matériaux
  • Grande sécurité des processus grâce à une durée de vie plus longue et à une usure réduite
  • Conditions de traitement stables grâce à une répartition uniforme de la température
  • Délais de livraison réduits grâce à un concept de fabrication optimisé

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