Étude de cas : les châssis de chargement CFC comparés aux châssis en fonte

Moins, c'est plus - une légèreté qui a tout pour plaire

Dans l’industrie automobile, la cémentation est un procédé standard pour augmenter durablement la résistance à l’usure et à la fatigue des composants de transmission. Parallèlement, les entreprises de traitement thermique sont soumises à une forte pression : les délais de livraison doivent être respectés malgré une charge de travail maximale, idéalement sans investir dans de nouvelles installations. Dans la pratique, ce n’est souvent pas le four lui-même qui limite les possibilités, mais le chargement: les limites de poids, la densité d’emballage, la manipulation et la stabilité du processus déterminent le nombre de pièces pouvant être traitées par cycle de four.

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Contexte

La cémentation consiste à « carburer » les pièces en acier dans une atmosphère carbonée avant de les tremper. Dans cette étude de cas, le traitement a été effectué dans un four à chambre polyvalent par cémentation gazeuse avec trempe à l’azote.

Aperçu

Secteur d’activité :

Industrie automobile/ Traitement thermique à façon

Procédure :

Cémentation

Solution :

Développement et utilisation d’une structure légère et robuste Châssis CFC

Prestations :

  • Liste individuelle et liste des exigences
  • Sélection du matériau optimal
  • Personnalisé Ingénierie et développement
  • Fabrication

résultat :

  • Nettement plus de pièces par passage au four
  • Minimierte Totmasse durch geringeres Eigengewicht
  • Manipulation plus facile grâce à un poids propre plus faible
  • Possibilité d’intégration sans problème dans un système de four existant

Le défi

Avant notre collaboration, beaucoup de nos clients travaillaient avec des systèmes de chargement lourds en fonte. Le problème : le nombre de composants par charge est souvent insuffisant pour atteindre des objectifs économiques à long terme. Le goulot d’étranglement réside dans la « masse morte » des racks : plus le système de support est lourd, moins il y a de composants qui peuvent être transportés dans la limite du poids de la charge par cycle indiqué et limité par le fabricant du four. Parallèlement, les porte-pièces doivent être robustes et fonctionner en toute sécurité pour le processus.

La tâche concrète

L’objectif est de traiter davantage de composants par cycle de four sans modifier l’installation de four ou dépasser le poids de charge limité de l’installation. Pour cela, il est nécessaire de disposer d’un châssis de chargement qui :

  • permet une plus grande densité d’emballage (pièces par couche/charge)
  • peut être intégré dans l’infrastructure existante (lieux de chargement/déchargement, transport)
  • peut être exploité en toute sécurité
  • a une longue durée de vie
  • et dont la manipulation est maîtrisée en toute sécurité

La mise en œuvre

Un système de porte-pièces sur mesure est conçu pour le client sur la base des conditions générales prédéfinies, telles que les paramètres du four, l’espace d’installation et les spécifications d’équipement.

En fonction de la température et des gaz de processus, l’ingénierie Ingénierie sélectionne les matériaux. Au cours du processus de conception, le bâti est adapté aux paramètres du four et les influences attendues sur le bâti sont simulées à l’aide d’analyses FEM.
Il en résulte le design final du bâti CFC, qui est ensuite utilisé dans la production. Fabrication Graphite Materials et livré au client entièrement assemblé.

Résultats du processus

En passant des châssis en fonte aux châssis des bâtis CFC Il est désormais possible d’augmenter considérablement le nombre de pièces par charge tout en conservant la même capacité de four. Parallèlement, la réduction sensible du poids du châssis facilite et sécurise la manipulation par le personnel de production.

Lot de production de porte-pièces CFC (source : HEAT Holding)

Le résultat

L’un de nos clients a obtenu les résultats suivants en passant de la fonte aux bâtis CFC :

  • Augmentation de 87% du nombre de pièces par lot : de 2.304 à 4.312 pièces par lot
  • Masse du châssis réduite de 62% : de 633 kg (fonte) à 240 kg (CFC) – 393 kg de masse morte en moins.
  • Plus de masse de pièces utilisable dans le four : la masse des pièces par charge passe de 640 kg à 1 199 kg (+559 kg).
  • Meilleure utilisation de la limite de poids : charge chargée de 1.440 kg (CFC) vs. 1.274 kg (fonte) pour un maximum de 1.500 kg.
  • Gain de capacité dans la commande : temps de traitement total pour le nombre de pièces cible (exemple : 5 millions de pièces) réduit de 50 % (à 14 000 h).
  • Meilleure manutention & sécurité du travail : effort physique nettement moins important, meilleure acceptation par les employés ; le chargement/déchargement est plus rapide et plus facile à standardiser.
  • Éprouvé dans la pratique : Système éprouvé après 8 mois / environ 200 passages au four ; les éléments endommagés ont pu être remplacés si nécessaire et la fonction entièrement rétablie.

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