Étude de cas sur les métaux non ferreux : éliminer les défauts de profil de bord grâce au chauffage par induction des rouleaux

Éliminer les défauts de profil de bord grâce au chauffage par induction des rouleaux

Le défi :

Notre client (une importante entreprise d’aluminium) rencontrait des problèmes de qualité et de productivité dans la fabrication de feuilles plates d’aluminium de faible jauge. À mesure que les exigences des clients et la demande de feuilles plus larges augmentaient, cela a entraîné des problèmes de production affectant la vitesse du laminoir et la qualité des produits finis.

• vitesse de laminage réduite à environ 72 % de la capacité de vitesse de l’usine;
• l’utilisation des jets de flexion et de refroidissement par zone n’est pas efficace pour se conformer au contrôle qualité (principalement aux bords);
• contrôle de correction de forme sur toute la longueur du cylindre insuffisant pour corriger le profil de bord inacceptable;
• découpage inutile des bords de la feuille en raison d’une qualité de profil de bord défectueuse.

Objectif : trouver une solution pour réduire les rebuts produits et augmenter la vitesse de laminage pour une meilleure productivité.

La solution :

Les systèmes de chauffage par induction des rouleaux (IRHS) ont été inventés pour répondre au contrôle de jauge et de calibre dans les procédés de laminage. Largement utilisé et reconnu comme une solution éprouvée dans l’industrie du papier, le système de chauffage par induction des rouleaux est conçu pour contrôler efficacement et rapidement le diamètre du cylindre de travail par zone, grâce à une source d’énergie sans contact et très efficace (jusqu’à 95 %).

En chauffant des zones indépendantes (30 mm à 120 mm), le IRHS de Comaintel contrôle le diamètre du cylindre de travail, par zone, selon la dimension optimale, sans avoir recours de façon excessive aux actionneurs de flexion, ce qui affecterait la jauge et le profil de la feuille sur toute sa largeur. La grande efficacité énergétique du IRHS de Comaintel permet d’atteindre rapidement la jauge et le profil ciblés aux bords de la feuille, accélérant ainsi les démarrages de production.

Solution mise en œuvre par Comaintel :

• Installation de bobines OptiCoil LC à induction de Comaintel de 30 mm (2) sur des supports de positionnement automatisés (à chaque extrémité);
• Module d’alimentation OptiDriver 12 kW de Comaintel, offrant une puissance potentielle équivalente à 400 kW par pied linéaire;
• Liaison série de communication de Comaintel pour connecter les systèmes de surveillance et de contrôle.
• En résumé, la chaleur appliquée au cylindre par induction a corrigé la déformation du cylindre de travail causée par le frottement irrégulier au pincement sur toute sa longueur (générant principalement de la chaleur au centre du cylindre et une température réduite aux bords de la feuille). Grâce à l’induction, les bords des cylindres de travail (bords de la feuille métallique) sont chauffés adéquatement pour augmenter le diamètre des bords du cylindre de travail, éliminant ainsi les problèmes de jauge et de profil, ainsi que les fissures aux bords entraînant des ruptures de bande et des rejets au contrôle qualité.

Les résultats :

Le IRHS de Comaintel a apporté des résultats tangibles à ce client, générant un retour sur investissement important :

• augmentation de la vitesse de laminage de plus de 20 %;
• réduction de presque toutes les ruptures de bande, réduisant au minimum les temps d’arrêt qui y sont liés;
• augmentation importante de la production de bobines grâce à l’amélioration du contrôle de la jauge et du profil;
• réduction des rebuts liés aux défauts de bord;
• accélération des démarrages de production, entraînant une efficacité de production importante;
• augmentation de la rentabilité de l’usine : retour sur investissement en quelques semaines seulement.