La technologie de vide à sec dans les applications de traitement thermique

La technologie de vide est un élément indispensable du traitement thermique du métal.
Section transversale d'une pompe à vide à vis COBRA NX

La société Vakuum-Härterei Petter GmbH (VHP) à Quickborn, Allemagne, a réalisé une évaluation lors de laquelle une pompe à vide rotative à palettes lubrifiée à l'huile était remplacée par une pompe à vide à vis COBRA NX de Busch. La pompe à vide a été installée en tant que pompe primaire dans un système à trois étages destiné à alimenter un four de traitement thermique. L'objectif de l'évaluation était de trouver une alternative efficace aux générateurs de vide utilisés auparavant. Au bout d'une année de tests, VHP est absolument convaincue par la technologie de vide à vis et souhaite à l'avenir investir uniquement dans des fours équipés de pompes à vide à vis COBRA NX.

VHP exploite une installation de durcissement à Quickborn au nord de l'Allemagne. La société est spécialisée dans le traitement thermique sous vide haute qualité et dispose au total de neuf fours à vide. Les matériaux traités sont principalement des aciers fortement alliés mais également des métaux non ferreux. Le cœur d'activité de VHP est le durcissement, le recuit, le brasage, la soudure et l'étuvage. La clientèle de VHP est constituée d'entreprises des secteurs alimentaire, médical, du formage et de la technologie de transmission. La société emploie actuellement 20 personnes. Un traitement thermique traditionnel est proposé aux différents clients, et divers procédés et paramètres sont disponibles pour obtenir les propriétés de surface souhaitées avec des résultats reproductibles et documentés.

Le rôle fondamental du vide dans les processus de traitement thermique est de prévenir toute réaction non souhaitée entre les composants des matériaux et l'oxygène ambiant susceptible d'influer négativement sur les propriétés de surface du métal. La réduction de la pression permet également un contrôle plus précis du processus. La pression, la température et la durée du processus peuvent être définies afin de convenir à des matériaux spécifiques et être contrôlées en fonction des caractéristiques du matériau, telles que la courbe de pression de vapeur. La trempe du métal après le traitement thermique est généralement réalisée avec de l'azote, voire, dans certains cas, avec de l'argon.

VHP utilise la technologie de vide depuis plus de 30 ans et cette longue expérience dans ce domaine lui a permis de se spécialiser dans les processus de traitement thermique complexes. Franck Wallberg, directeur général, explique : « Plus les exigences de nos clients sont élevées, plus nous sommes contents ».

VHP avait, jusqu'à ce jour, toujours utilisé des pompes à vide rotatives à palettes lubrifiées à l'huile pour alimenter tous ses fours. Ces pompes fonctionnent en tant que pompes primaires au sein de systèmes à trois étages intégrant des pompes à vide auxiliaires et à diffusion d'huile. Ce système de pompes à vide peut permettre d'obtenir des pressions jusqu'à 1 x 10-5 mbar dans la chambre de traitement du four. La pression peut être augmentée par un ajout de quantités contrôlées d'azote si cela devait être requis par le processus.

Les pompes à vide rotatives à ailettes lubrifiées à l'huile installées à l'origine se sont révélées être très gourmandes en entretien : vidange d'huile et changement de tous les filtres tous les six mois, occasionnant des frais élevés en termes de service, de consommables (huile et filtre) et d'élimination des déchets.

Il y a un an, l'une de ces pompes à vide rotatives été remplacée par une pompe à vide à vis COBRA NX. Cette pompe à vide à compression à sec est un nouveau développement de la société Busch et a été spécialement conçue pour les applications de traitement thermique. La chambre de compression ne contenant aucun fluide de fonctionnement, tout contact entre le fluide pompé et l'huile ou tout autre fluide de fonctionnement est, par conséquent, impossible. Ceci est rendu possible par deux profils à vis tournant dans des sens opposés dans la chambre de compression, sans se toucher ni entrer en contact avec le boîtier. La simplicité de la construction fait de la COBRA NX une pompe primaire à la fois robuste et économique, idéale pour une utilisation au sein d'un système d'alimentation en vide.


 

Pompe à vide à vis COBRA utilisée comme pompe primaire dans un système à vide à trois étages. La pompe à vide auxiliaire est montée directement sur la COBRA NX via une connexion par bride

 

La COBRA NX a été utilisée pendant un an dans un système de fonctionnement à trois équipes, et comme l'ont souligné les directeurs de VHP Frank Wallberg et Bernd Raabe, aucun entretien n'a été nécessaire lors de cette période. Ils ont également noté d'autres avantages : la consommation de la pompe est identique à celle de l'ancienne, mais la vitesse de pompage largement supérieure permet d'exécuter plus rapidement les processus de traitement thermique. Le faible niveau de bruit généré par l'unité de test COBRA NX s'est également révélé être une agréable surprise. Les deux directeurs de VHP s'accordent pour dire que la COBRA NX constitue une pompe primaire idéale pour leurs exigences futures et, lorsqu'ils commanderont de nouveaux fours, ils insisteront pour bénéficier de modèles équipés de pompes à vide à vis COBRA NX.


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