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Fours de dosage

Fours de dosage utilisés Moulage d’aluminium et de magnésium Maintien en température et dosage
Maintenir le métal en fusion à disposition. Dosser la quantité requise de manière reproductible.

Les fours de dosage maintiennent les alliages d'aluminium ou de magnésium dans une plage de température définie et transfèrent une quantité spécifiée de métal en fusion vers une machine de moulage sous pression, une machine de moulage par gravité ou un autre procédé de moulage. Le maintien à température, le mouvement de dosage et le cycle de la machine sont ainsi combinés au sein d’un système de production coordonné .

Métal Alliages d’aluminium ou de magnésium
Fonction principale Maintien et dosage contrôlé du métal en fusion
Valeur clé Poids de dosage ou débit par cycle
Intégration Raccordement à la machine de coulée et au système de commande

Un four de dosage remplit trois fonctions interdépendantes

Le système doit maintenir le métal en fusion dans un état approprié, former la quantité requise et la transférer vers le système de coulée dans le délai imparti.

La température, la quantité de métal et la synchronisation constituent un processus de dosage intégré.
Maintien
Maintenir le métal en fusion à la bonne température Le chauffage, l’isolation, le volume du bain et le contrôle de la température garantissent que l’alliage reste disponible pour les cycles de coulée suivants. Il convient d’éviter les temps de maintien prolongés et les fluctuations de température inutiles.
Dosage
Préparer une quantité définie de métal en fusion En fonction du principe de fonctionnement du four, le métal en fusion est déplacé par la pression d’un gaz, une pompe, un tube de remontée ou un autre mécanisme de dosage. Les paramètres et les composants mécaniques doivent permettre d’obtenir de manière fiable le poids de coulée souhaité.
Transfert
Acheminer le métal en fusion vers le processus de coulée La sortie, le tube de remontée, la goulotte chauffée ou le point de transfert doivent offrir un trajet court et contrôlé pour le métal. La hauteur, la pente, la perte de température et l’interface avec la machine doivent être vérifiées en fonction du projet spécifique.

Deux domaines d’application fondamentaux

Les fours de dosage d’aluminium et de magnésium peuvent sembler similaires de l’extérieur, mais ils diffèrent considérablement en termes de manutention du métal, de systèmes de protection, d’équipements de dosage et de fonctionnement.

Application 01
Aluminium

Les fours de dosage d’aluminium sont souvent conçus comme des systèmes de maintien et de dosage étanches au gaz et chauffés électriquement. La mise sous pression fait monter le niveau de métal à l’intérieur du tube de remontée et achemine la quantité spécifiée de métal en fusion vers la machine de coulée.

Principe de dosage Il s’agit souvent d’un principe de déplacement pneumatique par pression de gaz.
Parcours du métal Tube de remontée, sortie et courte goulotte de coulée chauffée ou isolée.
Objectif du procédé Une quantité définie de métal à une température stable.
Application 02
Magnésium

Les fours de maintien et de dosage du magnésium utilisent des cuves à métal, des équipements de dosage et des systèmes de protection spécialement conçus pour cet alliage. Selon la conception, le métal peut être acheminé par une pompe immergée dans le bain fondu.

Principe de dosage Alimentation par pompe ou assistée par pression selon la conception.
Manutention du métal Pompes, tuyauteries et composants de transfert résistants à la température.
Environnement de process Gaz d'inertage, acheminement sécurisé des fluides et équipements périphériques adaptés.

Dosage de l’aluminium par pression et tube de montée

Avec le principe de dosage pneumatique, la chambre fermée du four est mise sous pression de manière contrôlée. Cela fait monter le métal en fusion à travers le tube de montée et le transfère le long du parcours défini vers le système de coulée.

Chambre du four
Maintenir une étanchéité aux gaz Les couvercles, joints, fermetures, ouvertures de maintenance et le système de pression doivent garantir les conditions de fonctionnement requises pour le dosage.
Montée en pression
Augmenter le niveau de métal de manière contrôlée Le niveau de pression, l’augmentation de pression et la durée de dosage influencent la quantité de métal délivrée. Les vannes, le contrôle de pression et les paramètres de processus doivent fonctionner de manière reproductible.
Tube de remontée
Achemine le métal en fusion hors du bain L'état, la section transversale, la profondeur d'immersion, le montage, la température et les dépôts à l'intérieur du tube de remontée influencent l'écoulement du métal et la répétabilité du dosage.
Goulotte de coulée
Créer un trajet de transfert court et bien défini La longueur, la pente, le chauffage, l'isolation et l'alignement de la goulotte déterminent les pertes thermiques, le comportement de l'écoulement et la position de transfert au niveau de la machine de coulée.

Équipement de dosage pour le magnésium

Selon leur conception, les systèmes de dosage du magnésium peuvent utiliser différents principes de pompage. Le débit et le poids dosé ne sont pas les seuls facteurs déterminants. La résistance aux variations de température, le comportement face à la contamination, le système de protection et l’accès pour la maintenance doivent également être pris en compte.

Pression du gaz
Alimentation pneumatique en métal fondu Une pression de gaz définie fait circuler le métal fondu à travers le système de dosage. L'étanchéité, le contrôle de la pression, les vannes et le gaz de couverture doivent être adaptés à la conception spécifique du four.
Vis
Déplacement du métal à l’aide d’un élément de transport rotatif La géométrie de la vis, la vitesse de rotation, les roulements, le matériau et l’état de contamination influencent le volume de transfert et la répétabilité.
Piston
Déterminer la quantité dosée grâce à une course définie La course du piston, les surfaces d'étanchéité, le système d'entraînement, la fonction anti-retour et les paramètres de commande doivent correspondre à la quantité de dosage requise et à la durée du cycle.
Centrifuge
Génère un débit continu ou cyclique La vitesse de la pompe, l’état de la roue, la profondeur d’immersion et la pureté des métaux influencent le débit et la stabilité de la séquence de dosage.
La contamination et les dépôts peuvent altérer considérablement le fonctionnement de l' équipement de dosage. L'état de tous les composants en contact avec le métal doit donc être inspecté de manière approfondie avant l'achat.

Le poids de dosage doit rester dans une plage de processus stable

La valeur cible seule ne suffit pas. La répétabilité résulte de l'interaction entre la température du métal, le niveau du bain, la courbe de pression ou le mouvement de la pompe, le temps de dosage et l'état du circuit de circulation du métal.

Quantité insuffisante
La quantité de métal demandée n’est pas atteinte Les causes possibles incluent un niveau de bain différent, une perte de pression, un tube de remontée contaminé, l’usure de la pompe, des paramètres inadaptés ou une impulsion de dosage trop courte.
Poids de la pièce inférieur à la valeur cible
Plage cible
La quantité dosée et le temps de transfert correspondent au processus de coulée Le four fournit la quantité de métal prévue dans la limite de la fenêtre de fonctionnement de la machine et signale la fin du cycle de dosage au système de coulée.
Processus de dosage déclenché
Quantité excessive
La quantité de métal fournie dépasse la valeur cible Il convient de vérifier conjointement l'augmentation de pression, la course de la pompe, le temps de dosage, les réglages des paramètres et le niveau réel du bain.
Poids de coulée supérieur à la valeur cible

Quelles données techniques déterminent l'adéquation ?

Le fabricant, le modèle et l’année de fabrication fournissent des indications préliminaires. Toutefois, pour une évaluation technique fiable d’un four de dosage d’occasion, le métal, la capacité, l’équipement de dosage, les performances, les interfaces et l’étendue réelle de la livraison sont déterminants.

Alliage
Aluminium ou magnésium La cuve métallique, le revêtement réfractaire, les pompes, les tuyauteries, les joints, les systèmes de protection et la plage de température doivent être adaptés à l’ alliage prévu.
Volume du bain
Capacité totale et capacité utile La capacité totale, le volume utile du bain, le niveau de remplissage minimal et le concept de remplissage doivent être documentés séparément et comparés aux besoins de production.
Plage de dosage
Poids de dosage minimum et maximum Le poids de coulée requis doit rester dans la plage techniquement contrôlable. La précision et la répétabilité du dosage doivent également être prises en compte.
Vitesse
Débit et temps de dosage La quantité dosée, le trajet du métal et le temps machine disponible déterminent le débit requis ainsi que la pression admissible ou le cycle de la pompe.
Température
Plage de fonctionnement et système de régulation La température de consigne, les points de mesure, les zones de chauffage, la précision de régulation et la limitation de température de sécurité doivent être adaptées à l’alliage et au procédé de coulée.
Chauffage
Charge électrique connectée et puissance de chauffage Répertoriez les éléments chauffants, la disposition des zones, les contacteurs, les modules de puissance, la tension de fonctionnement et la puissance électrique disponible sur le nouveau site.
Circuit de coulée
Tube de montée, pompe, sortie et goulotte de coulée Les dimensions, les matériaux, le chauffage, l'isolation, la position et l'état de tous les composants métalliques de transport influencent la facilité d'utilisation réelle du four.
Installation
Dimensions et hauteur de transfert L’encombrement au sol, la hauteur de travail, l’accès pour la maintenance, la position de remplissage, le point de transfert du métal et les zones de collision doivent être compatibles avec la configuration existante du système.
Système de commande
Automate programmable (PLC), commande et interface machine Les programmes, la gestion des recettes, le déclenchement du dosage, les valeurs de consigne, les signaux de retour, les défauts, l’accès à distance et le circuit de sécurité doivent être coordonnés avec le nouveau système de production.

L’automate relie les paramètres de dosage au cycle de la machine

Les fours de dosage modernes peuvent mémoriser différents jeux de paramètres pour différentes matrices ou différents poids de coulée. Cela nécessite une communication clairement définie entre le four, la machine de coulée et, le cas échéant, le système de contrôle de production de niveau supérieur.

Le cycle de dosage ne peut démarrer en toute sécurité que lorsque le four et la machine partagent le même état de fonctionnement.
Demande de dosage La machine de coulée demande la quantité de métal nécessaire pour le cycle suivant et peut également transmettre des données relatives à la recette ou à la matrice.
Four prêt La température, le niveau du bain, le système de pression ou la pompe, ainsi que toutes les conditions de sécurité requises, se situent dans leurs états de fonctionnement autorisés.
Paramètres de dosage actifs Le poids cible, la courbe de pression, la course de la pompe, la vitesse, le temps de dosage et les autres valeurs de processus sont chargés à partir de la recette sélectionnée.
Transfert de métal terminé Le four signale la fin de l’opération de dosage et déclenche la séquence suivante de la machine.
Défauts et diagnostics Les écarts de température, les défauts de pression, les défauts de pompe, les niveaux de remplissage insuffisants ou les positions finales non confirmées doivent être signalés et documentés clairement.
Données d’exploitation En fonction du système de commande, les valeurs de dosage, les compteurs, les profils de température et les données de défauts peuvent être fournis à des fins d’analyse du processus ou de diagnostic à distance.

L'état du métal et la précision du dosage vont de pair

Même un équipement de dosage techniquement fonctionnel ne peut fonctionner de manière constante que si la température, le niveau du bain, la propreté du métal et l’état des composants de transport du métal restent sous contrôle.

Maintenez la température aussi constante que possible La viscosité et le comportement à l'écoulement du métal en fusion varient en fonction de la température. Les points de mesure, la puissance de chauffage et le système de régulation doivent donc être adaptés au volume réel du bain et au prélèvement de métal.
Tenez compte du niveau du bain Le remplissage et le prélèvement de métal modifient les conditions de fonctionnement du four. La mesure du niveau de remplissage et la stratégie de régulation doivent favoriser des conditions de dosage aussi stables que possible.
Limiter les dépôts et la contamination Les résidus à l’intérieur du tube de remontée, sur les composants de la pompe ou au niveau de la sortie modifient la section transversale et le comportement de refoulement. L’accès au nettoyage et les intervalles de maintenance constituent donc des critères de sélection importants.
Veillez à ce que le trajet du métal soit court et maîtrisé Des trajets de transfert longs ou insuffisamment chauffés augmentent les pertes de chaleur et peuvent influencer la séquence de dosage. Le four et la machine de coulée doivent donc être disposés de manière judicieuse l’un par rapport à l’autre.

Fours de dosage d'occasion de différents fabricants

Les équipements disponibles peuvent inclure des fours de dosage d’aluminium, des systèmes de maintien et de dosage du magnésium, ainsi que les équipements associés de gaz de couverture, de préchauffage et de contrôle. Les données figurant dans la fiche technique de chaque machine font foi.

Fabricant StrikoWestofen
Fabricant Stotek
Fabricant ZPF Therm
Fabricant Krown
Fabricant Rauch
La disponibilité, l'année de fabrication, la capacité, la plage de dosage, l'alliage, le système de chauffage et le contenu de la livraison sont susceptibles d'évoluer à tout moment. Les caractéristiques techniques doivent être confirmées pour chaque projet avant l'achat.

Contrôle technique d’un four de dosage d’occasion

Une évaluation fiable de l’état de l’installation porte sur le corps du four, le revêtement réfractaire, l’équipement de chauffage, l’équipement de dosage, la manutention des métaux, le système de commande, les équipements de sécurité et toutes les unités auxiliaires nécessaires au fonctionnement.

Corps du four et revêtement réfractaire Inspecter le boîtier, la structure en acier, les couvercles, les ouvertures, l’isolation, le revêtement réfractaire, les fissures, les zones endommagées et les dommages thermiques visibles.
Chauffage et régulation de la température Tester les éléments chauffants, les câbles de raccordement, les contacteurs, les modules de puissance, les thermocouples, les régulateurs, les valeurs limites et la température de fonctionnement atteignable.
Système de pression et étanchéité Pour les fours de dosage pneumatiques, inspectez la chambre du four, les joints des couvercles, les conduites de pression, les vannes, les régulateurs et le comportement de retenue de pression.
Pompe et équipement de dosage Inspectez le corps de pompe, l’entraînement, les roulements, le système de course, la vis, le piston, la roue et les composants en contact avec le métal afin de détecter toute usure, tout dépôt et de vérifier leur bon fonctionnement.
Tube ascendant et sortie Noter la section transversale, le matériau, le montage, le chauffage, l’isolation, les surfaces d’étanchéité et tout signe de dépôts ou de dommages.
Répétabilité du dosage Effectuez plusieurs cycles de dosage dans des conditions comparables et consignez les quantités réelles de métal ou les quantités d’essai, les temps de dosage et les écarts.
Gaz de couverture et équipements périphériques au magnésium Consigner de manière exhaustive le système de mélange des gaz, les conduites, les vannes, les équipements de mesure, le système d’extraction et les équipements de sécurité disponibles.
Système de commande et documentation Conservez le PLC, le panneau de commande, les programmes, les données de recette, les schémas de circuit, les enregistrements de paramètres, les interfaces et la documentation d’exploitation de la manière la plus complète possible.

La réutilisation commence par la documentation des interfaces

Un four de dosage d'occasion peut être techniquement fonctionnel tout en étant inadapté à la nouvelle cellule de coulée. La hauteur de transfert, les besoins en métal, le système de commande, l'alimentation en énergie et le concept de sécurité doivent donc être vérifiés avant le démontage et le transport.

Application
Définir l'alliage et le procédé de coulée Le type de métal, le poids de la pièce coulée, la durée du cycle, la machine, les familles de moules et la précision de dosage requise constituent la base du choix technique.
Interface
Évaluer le dispositif de transfert du métal La hauteur du four, la sortie, le tube de remontée, la longueur de la goulotte, la pente, l'ouverture de la machine et l'espace d'installation disponible doivent correspondre à la nouvelle configuration.
Services
Vérifier les alimentations en énergie et en fluides Répertorier les raccordements nécessaires à l’alimentation électrique, à l’air comprimé, au refroidissement, au gaz de couverture, à l’extraction et autres sur le nouveau site.
Intégration
Coordonner le système de commande et les circuits de sécurité Les demandes de dosage, les autorisations de démarrage des machines, les signaux de retour, les défauts, les données de recette et les fonctions d'arrêt de sécurité doivent être reconfigurés.
Mise en service
Optimisation des paramètres en conditions de production La température, le temps de dosage, la courbe de pression ou le mouvement de la pompe ainsi que le comportement de transfert sont ajustés en fonction du poids réel de la pièce moulée et du cycle de la machine.

Équipements supplémentaires pour les fours destinés à l'alimentation en métal et aux fonderies

Les fours de dosage font souvent partie d’un système complet d’approvisionnement en métal . En fonction du concept de production, des équipements supplémentaires de fusion, de maintien en température, de recyclage et de transfert peuvent être nécessaires.

Fours d'occasion Aperçu des fours de fusion, de dosage, à creuset, de recyclage, à induction et à usage spécifique. Voir l'aperçu
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Remise à neuf de fours Inspection, réparation, réfection du revêtement réfractaire et adaptation des systèmes de fours d’occasion aux nouvelles exigences de production. Voir le service
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FISS vous aide à trouver un four de dosage d'aluminium ou de magnésium adapté et à définir son cahier des charges technique en fonction de l'alliage, de la capacité de maintien, du poids de dosage, du débit, de la plage de température, du système de chauffage, du parcours du métal, de l'équipement de dosage, du système de commande et de la machine de coulée existante. Si aucun four adapté n’est actuellement répertorié, FISS peut mener une recherche ciblée via son réseau international afin de trouver une solution appropriée.

Lors de la vente d’équipements, FISS apporte son soutien pour l’évaluation de l’état, la documentation technique, la planification du démantèlement et la commercialisation internationale de fours de dosage individuels ainsi que de systèmes complets d’alimentation en métal et de fonderie. Outre le courtage et la commercialisation internationale, l'achat direct par FISS peut également être une option en fonction du projet.