Mensuel à destination des entreprises et des collectivités territoriales

 N° 100 / février-mars 2005 Lettre | Dossier | Newsletter S'abonner | Archives 
De nouvelles perspectives pour l'induction dans l'industrie mécanique

Le procédé de trempe après chauffage par induction permet des gains d'énergie et présente de nombreux autres avantages tant financiers que techniques. Avec ses partenaires, l'ADEME mène depuis plus de dix ans un programme visant à étendre son champ d'application.

DÉVELOPPEMENT

L'utilisation de l'induction comme moyen de chauffage consiste à faire circuler un courant alternatif induit dans une pièce en matériau conducteur. La pièce peut atteindre très vite des températures de plus de 1 000°. Elle peut ensuite être refroidie brutalement, par exemple par « douchage », afin d'éviter le retour à l'équilibre des phases métalliques. C'est la 'trempe par induction'. Dès 1994, l'ADEME a lancé un programme de développement sur cette technique, qui s'avère prometteuse pour améliorer l'efficacité énergétique dans certaines applications des industries mécaniques. Une préétude d'évaluation avait permis d'estimer qu'un gain énergétique de l'ordre de 30 % pouvait être raisonnablement espéré pour des séries moyennes. De plus, ce procédé est généralement moins nocif pour l'environnement que la trempe en bains de sels. Et son installation en ligne - en lieu et place de traitements par lots - permet de minimiser les en-cours. Enfin, sa rapidité de réglage peut le rendre adapté aux moyennes séries.

APPLIQUER AUX ENGRENAGES
En partenariat avec un fabricant de machines (EFD), une société chargée de la modélisation (PRISMECA) et un centre technique professionnel (CETIM), l'ADEME et son conseil Raymond Brunet se sont tout particulièrement intéressés à la fabrication d'engrenages. Ce marché présente de multiples débouchés dont l'industrie automobile qui cherche en permanence à diminuer le poids de ses véhicules pour réduire leur consommation. Une étude a été réalisée sur un mode de trempe bi-fréquence consistant en deux étapes de chauffage/refroidissement, ce qui permet de ne durcir que la partie superficielle des dents tout en conservant de bonnes qualités mécaniques à cœur. Quelques essais de fatigue au banc ont d'ailleurs fait apparaître des caractéristiques mécaniques supérieures à celles figurant dans les normes de calcul. Un bémol cependant : les dents se déforment légèrement lors du refroidissement, rendant parfois nécessaire une opération de rectification. Pour l'éviter, une étude du refroidissement est en cours.

FAVORISER LA DIFFUSION
Avec ses partenaires, l'ADEME a lancé une série d'essais de fatigue pour faire évoluer les normes de calcul des bureaux d'études, ce qui leur permettra de spécifier ce traitement thermique. « Un constructeur automobile a d'ores et déjà fait construire une machine de trempe bi-fréquence », explique Pascal Rivat, d'EFD. Pour faciliter la diffusion de cette technique, un canevas de cahier des charges permettant une meilleure spécification matière ainsi qu'une procédure pour en « gommer » certains défauts ont été établis. Enfin, PRISMECA a élaboré et mis sur so site Internet une méthodologie pour connaître les paramètres de fonctionnement du procédé (fréquences à utiliser, temps d'application, etc.) ainsi que le coût prévisionnel du traitement en fonction des coûts propres de l'entreprise.






Bientôt les grands diamètres
Les travaux se sont pour le moment concentrés sur la trempe des engrenages de petits modules utilisés dans les réducteurs et l'industrie automobile. Mais d'autres secteurs tels que l'aéronautique, où les exigences de fiabilité sont plus draconiennes, sont aussi intéressés. L'ADEME envisage de lancer des études pour les engrenages de grands diamètres - jusqu'à plusieurs mètres - destinés aux engins de chantier, aux bateaux...

 CONTACT    Roger Aron
Tél. : 01 47 65 24 23
roger.aron@ademe.fr