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français
EuroWire – Mai 2007
travers un tube de céramique et est guidé
à travers la bobine pour faciliter l’insertion
de la ligne.
Chauffage avant
le revêtement
Les processus suivants représentent
deux méthodes de traitement clairement
séparées: la diffusion ou le revêtement du
métal et le revêtement isolant de surface.
Diffusion
L’application
de
ce
processus
est
globalement plus diffuse dans la pro-
duction de câbles pour pneus, mais il
peut être également utilisé dans d’autres
secteurs de marché. Avec une méthode
similaire au processus de recuit, les fils
d’acier allant de 0,031" (0,8mm) à 0,08"
(2mm) de diamètre peuvent être chauffés
à une température de 1 112°F (600°C)
pour fondre les revêtements de surface
de cuivre et zinc, qui ensuite se diffusent
dans le fil de base en formant une barrière
contre la formation de rouille.
Généralement, les fils sont chauffés en
des configurations multiples, disposés
sur un plan horizontal, à travers une
bobine d’induction de forme ovale et les
fils sont alimentés à travers des tubes en
céramique. La vitesse de production est
déterminée au moyen des calculs suivants:
D x V où D correspond au diamètre du
fil et V à la vitesse du fil ou la vitesse de
débit. Les valeurs typiques de la puissance
utilisées vont de 60kW à 240kW avec
une fréquence de sortie de 25kHz et des
longueurs de la bobine d’induction de
7 à 8 pieds (de 2m à 2,5m).
Le phénomène connu comme annulation
du courant peut être utilisé efficacement
dans cette application: on sélectionne une
fréquence à induction comparativement
basse par rapport à la section du fil tout
en s’assurant que, dans le cas de rupture
d’un fil en ligne, ce dernier ne peut être
chauffé à une température dépassant la
température de Curie (environ 1 400ºF).
Cela élimine la nécessité d’arrêter
immédiatement la ligne en cas de rupture
d’un seul fil. Il est possible de réaliser le
processus, si nécessaire, sous azote ou
simplement dans l’air.
Revêtement isolant de surface
Pour la production de fil électrique pour
lequel on utilise des revêtements tels que
les émaux, des époxydes ou des enrobages
à rubans sensibles à la chaleur, le fil peut
être chauffé en ligne en continu. Cette
technique peut être également utilisée
pour sécher des peintures appliquées
au fil.
Les exigences de température étant
généralement réduites (inférieures à 300°F
150°C), une alimentation de puissance
limitée peut être souvent intégrée dans
une ligne de revêtement existant déjà,
avec une source de puissance fonction-
nant à haute fréquence, étant donné qu’il
est nécessaire de chauffer exclusivement
la surface du fil (et non la totalité de la
section transversale du fil).
Relaxation
Conçu pour l’application à la production
de fil ou toron, ce processus est similaire
au processus de revenu de fil du fait du
chauffage continu à une température de
750°F (400°C) alors qu’il est sous tension.
Généralement, ce système consiste en
une seule source de puissance inductive
avec une fréquence de sortie nominale de
3/10kHz qui alimente un jeu de bobines
d’induction statique ou mobile en fonction
de la configuration de la ligne.
Préchauffage
Les systèmes de chauffage par induction
ont été incorporés dans les lignes de fil
existant déjà pour le préchauffage du fil
et pour augmenter la capacité de produc-
tion des processus. Considérons, par
exemple, un fil unique préchauffé avant
l’introduction dans un four conventionnel
ou dans un lit de fluidisation. Dans un
projet particulier, deux lignes, chacune
caractérisée par une source de puissance
inductive de 500kW/10kHz couplée avec
des bobines d’induction de 10 pieds (3m)
de longueur, ont été utilisées pour chauffer
des fils multiples de 70°F (25°C) à 1 292°F
(700°C) avant d’être introduites dans un
four conventionnel. Normalement, le four
d’induction présentait un rendement de
chauffage de 2000kg/heure.
Durcissement et revenu:
le processus “Hi-bond”
Le processus de durcissement et de revenu
en ligne est une application commune
dans laquelle le fil est chauffé à 1 742°F
(950°C), trempé pour le durcissement et
ensuite réchauffé à des températures de
revenu allant de 660°F (350°C) à 1 200°F
(650°C). Actuellement, cette méthode,
dénommée
processus
“Hi-Bond”
et
brevetée par Radyne, est appliquée avec
succès pour le traitement des barres
déformées pour les structures en béton
armé afin d’obtenir un fil caractérisé
par une relaxation réduite et une haute
résistance à la déformation.
Le chauffage pour le durcissement
s’effectue en deux phases en utilisant
10kHz pour augmenter la température du
fil à 1 382F (750°C) avec une seule bobine,
et 50kHz ou bien 200kHz pour augmenter
la température de 1 382°F (750°C) à
1 742°F (950°C) avec deux ou plusieurs
dimensions de bobines, en fonction de
la gamme des fils, des exigences de débit
et de rendement.
Normalement les bobines présentent une
longueur de 6 pieds (1,8m) pour chaque
phase et des puissances de 280kW (à
10kHz) et 180kW à 50kHz. Immédiatement
après le chauffage à 1 742°F (950°C), le
produit est arrosé avec des jets d’eau à
haute pression pour réduire la température
à environ 80°F (30°C), et séché au moyen
d’un souffleur.
Diffusion des câbles pour pneus
Cette application exige normalement le
chauffage simultané de 10 à 24 fils disposés
en parallèle et chauffés à environ 1 112°F
(600°C) pour fondre les revêtements de
surface de cuivre et de zinc se diffusant
sur le fil de base pour produire des câbles
pour pneus.
Généralement, les fils présentent une
distance entre les axes de 0,61" à 1" (de
15,5mm à 25,5mm) et un diamètre allant
de 0,031" à 0,080" (de 0,8mm à 2mm).
Le débit typique se base sur DV=70
(où D=diamètre et V=vitesse).
Figure 3
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Technologie du four à multifils
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