Technologie de la Fonderie sous pression (Al, Zn, ...)

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01 octobre 2009

Recyclage des copeaux ?

Le recyclage des copeaux en interne dans les fonderies d'aluminium va se développer dans les années à venir pour des raisons économique (hausse des matières premières) mais aussi des raisons de développement durable (cycle court). Différentes technologies (compactage, recyclage en vrac) permettent de ré-utiliser les copeaux directement en fonderie. La rentabilité et le retour sur investissement dépend de plusieurs facteurs (nombre d'alliages, volumes à recyclé, ...).

Le contexte
Les fondeurs sous pression aluminium s'intéressent de plus en plus à la refusion de leurs copeaux pour plusieurs raisons :
   - Le prix de l'aluminium est non négligeable
   - Les fondeurs usinent de plus en plus les pièces (volume de copeaux entre 7 et 12 % du poids pièce)
   - La revente des copeaux entraîne une perte (décôte à la revente)

Deux technologies permettent de recycler les copeaux :
   - La refusion des copeaux en vrac
   - Le compactage (ou briquettage) des copeaux sous forme de billettes.

Fonderie de zamak
La fonderie de zmaka est également concerné par le recyclage en interne, mais davantage des jets de coulée qui sont souvent revendus avec, là encore, une décôte.

La problématique est sensiblement différentes que celle rencontrée en aluminium. En effet, la teneur en impureté (Fer, ...) est très faible en zamak.
Cela oblige à contrôler de manière plus stricte la refonte en interne afin de ne pas polluer les bains.

La refusion peut se faire :
- Directement dans les fours de maintien (par une alimentation automatique)
- Dans un four de fusion dédié

Le volume de copeaux en fonderie sous pression zamak est plus faible qu'en fonderie sous pression aluminium

Compactage
La technologie de compactage est plus simple et nécessite moins d'investissement que la refusion des copeaux en vrac. Les briquettes compactées sont alors utilisées comme des petits lingots en four de fusion.

Il existe de nombreux fournisseurs de machines à compacter les copeaux.

L'intérêt du compactage est multiple :
- Récupération de l'huile de coupe (pour ré-utilisation en interne)
- Moindre volume ocupé que les copeaux en vrac (ratio de 1 à 5 à 1 à 10) permettant de limiter les transports (coût et CO2) en cas de revente à un affineur
- Possibilité de refusion en interne

Refusion copeaux en vrac
Refondre les copeaux en vrac nécessite les opérations suivantes :
   - Stockage (trémis)
   - Cassage mécanique des copeaux "emmeller" (si besoin)
   - Séparation des huiles de coupe (centrifugation)
   - Séchage des copeaux (brûleur à gaz)
   - Séparation magnétique (pour élimination du fer)
   - Convoyage vers le four de fusion
   - Fusion dans un four adapté (spécifique) avec un moyen de mélange (par vortex) des copeaux au bain.

Les fournisseurs sont (liste non exhaustive) :
   - Insertec (Aluswirler process)
   - ZPF Therm
   - Lotuss pompe (Metaullics)
   - Euragglo (compactage), machine RUFF
   - ...

LOTUSS_system_pompe
Pompe Lotuss (Metaullics)

insertec
Four Insertec (Aluswirler)


Nettoyage de l'alliage
L'incorporation de briquettes de copeaux, à hauteur de 5 à 15 % du volume, peut amener des fumées supplémentaires (huile de coupe résiduelle de 1 % environ) et une mauvaise tenue mécanique des briquetttes.

Il peut y avoir lieu également, comme pour la refusion des copeaux en vrac, de nettoyer de manière plus poussé l'alliage en poche de transfert (10 à 15 min de traitement au lieu des 3 à 5 min traditionnelles en fonderie sous pression).

Enfin, le recyclage de copeaux (compactage ou en vrac) est plus facile pour une fonderie mono-alliage et le retour sur investissement plus rapide lorsque le volume de copeaux est important. La fonderie sous pression est plutôt avantagé car elle est souvent mono-alliage aussi bien en aluminium qu'en zamak.

Source : CTIF

03 septembre 2009

Taxe carbone - L'électricité exemptée

Le premier ministre, François Fillon a annoncé le 02 septembre, une taxe carbone à 14 € la tonne de CO2 avec une application progressive. Cette taxe ne touchera pas la consommation électrique mais s'appliquera uniquement aux énergies fossiles. L'Elysée fixe le 10 septembre le montant à 17 €/tonne de CO2.

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Michel Rocard, animateur du groupe de réflexion sur la taxe carbone

Pour les particuliers, une compensation sera redistribuée sous la forme d'une baisse d'impôt ou d'un "chèque vert" aux foyers les plus modestes (en zone rurale par exemple là où les transports en communs sont inexistants et l'usage de la voiture incontournable, ...) Pour les entreprises, cette taxe ne sera pas compensée. Seule, la taxe professionnelle, qui porte sur les investissements, sera supprimée.

Commentaires
Pour le secteur de la fonderie, gros consommateur d'énergie, on peut raisonnablement penser que cette taxe pourra modifier à long terme, au fur et à mesure des renouvellements d'équipements de fusion (et de l'augmentation de la taxe carbone), le mixte énergétique (électricité, gaz, coke) actuel aussi bien en ferreux qu'en non ferreux au profit de l'électrique.

C'est le début d'une vrai révolution fiscale qui lierait la fiscalité aux émissions de CO2. A suivre ...

La décision de ne pas soumettre l'électricité à la taxe carbone est liée très vraisemblablement au parc nucléaire français qui fournit 80 % des besoins électriques de l'hexagone et a de ce fait un très faible impact sur les émissions de CO2. En cas d'application d'une taxe similaire par nos voisins européens, la forte part des centrales à charbon dans la production électrique pourrait conduire à un traitement différent de l'électricité par les autres pays de l'UE.

Source : www.lesechos.fr

02 septembre 2009

Consommation d'aluminium

La consommation d'aluminium en France a été de 1 370 000 t en 2004 : le secteur des transports constitue le premier secteur utilisateur (500.000 t), suivi par celui du Bâtiment (300 000 t), de l'emballage (140 000 t).

Source : www.aluminium-info.com

31 juillet 2009

Accident à la fonderie de villedieu des Poêles - journal de TF1

Lors de la fabrication d'une cloche exceptionnelle de plus de 6.3 tonnes destinée à la cathédrale de Mulhouse, une trentaine de blessés ont été très légèrement blessés le 31 juillet 2009 à la fonderie Cornille-Havard à Villedieu les Poêles (Normandie). Ces visiteurs étaient venus spécialement pour l'évènement.

cloche
Cloche de fonderie

Six personnes seulement ont été hospitalisées. Deux souffrent de brûlures et l'une d'elle a été évacuée par hélicoptère sur Nantes.

Paul Bergamo, le directeur de la fonderie, expliquait dans le reportage de TF1 qu' "en fin de coulée, il y a eu une fuite et contact avec la terre humide ce qui a créé une poche de gaz".

Reportage vidéo : video TF1


Source : Journal de 20 h de TF1 du 31 juillet 2009

24 juin 2009

Archéométallurgie

L'archéométallurgie est la science qui étudie les procédés de fabrication des objets métalliques dans les sociétés pré-industrielles. Cette science essaie de comprendre comment étaient fabriqués les objets métalliques depuis la préhistoire (Âge du cuivre, Âge du bronze, Âge du fer) jusqu'au Moyen Âge.

Outils de l'Archéométallurgie
Or, cuivre et Argent
Le fer

Outils de l'archéométallurgie
Elle utilise pour cela :
* Tous les instruments d'analyse modernes de la métallurgie (micrographie, MEB) afin de caractériser la structure des métaux et essayer de retrouver les procédés de fabrication (notamment les impuretés signant la provenance du minerai et les traitements d'affinement, la structure cristallographique permettant de connaître la température de travail) ;
* Les fouilles archéologiques, et notamment les débris autour des ateliers de métallurgie (débris de fours, de moules) ;
* Les connaissances transmises jusqu'à maintenant de bouche-à-oreille dans certaines corporations, notamment les fondeurs de cloches.

On distingue diverses disciplines :
- l'archéologie minière (technique d'extraction ancestrales)
- l'archéologie industrielle (qui s'intéresse aux méthodes du début de l'ère industrielle)

L'archéométallurgie a une importance particulière pour l'industrie nucléaire : dans l'optique d'un enfouissement des déchets, l'archéométallurgie permet de savoir comment se comporte un métal sur plusieurs siècles, voire plusieurs millénaires.

Or, cuivre et argent
Les premiers métaux travaillés l'ont été à l'état natif : or (jaune), cuivre (rouge) et argent (gris-blanc) météoritique, puis les techniques d'obtention de ces métaux ont été améliorées pour produire des objets plus élaborés, par martelage du métal (déformation plastique) avec une pierre. Ces roches colorées, repérées par leur brillance, ont été utilisées d'abord à des fins décoratives, puis pour la confection d'armes, d'ustensiles et d'outils.

C'est ainsi que l'on a retrouvé, aux IXe-VIIe millénaires avant J.-C.(période néolithique), des épingles, des perles et des alènes en cuivre natif en Iran (Alikosh) et en Anatolie (Cayönü Tepesi près d'Ergani). Le cuivre fondu apparaît de façon certaine 4500 ans avant J.-C. en Mésopotamie,et Asie centrale. Plus près de nous, 3000 à 1500 ans avant J.-C., les cuivres natifs de la région du lac Supérieur (Amérique), ont été utilisés pour la fabrication de pointes de flèches.

Ainsi, le cuivre semble avoir été travaillé avant l'or, pourtant plus facile à marteler à froid en raison de sa grande ductilité. On trouve l'or dans la nature que sous forme native : alluvionnaire sous forme de pépites dans les rivières ou présent dans certains filons de roche. Chez les Incas, en Amérique du Sud, en Colombie et en Équateur, on a retrouvé des objets en platine natif (pépites martelées).

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Météorite de fer

Le fer
À l'époque préhistorique, le fer météoritique est considéré comme précieux, car extrêmement rare. Sa forte teneur en nickel (10 % environ) lui confère sa dureté. On le travaille par martelage à froid. De nombreux objets apparaissent au cours des IIIe et IIe millénaires av. J.-C. au Moyen-Orient : poignards de tombes de Çatal Hüyük, de Tell Asmar, d'Ur, de Thèbes (tombe de Toutankhamon).

Des perles en fer météoritique, qui ornaient un bracelet de cuir retrouvé dans une tombe de Sibérie méridionale, ont été datées de la fin du IIIe millénaire av. J.-C.

Source : Wikipédia

17 juin 2009

Traitement de l'eau en fonderie - bonnes pratiques

Différentes technologies sont disponibles pour traiter les effluents aqueux (poteyage, eau/glycol, ...) en fonderie sous pression. Des bonnes pratiques permettent également de réduire des consommations en amont et les coûts de traitements résultants.

Contexte
Dans un contexte de renforcement des contraintes environnementales visant à restaurer le bon état de l'eau en France, la gestion des eaux usées représente en enjeu majeur environnemental et économique, tout particulièrement en fonderie sous pression d'aluminium.

goutteeau
Gestion de l'eau-un enjeu majeur en France

 Paramètres caractéristiques
Les paramètres caractéristiques des effluents sont la Demande Chimique en Oxygène (DCO), le rapport DCO/DBO5 (demande biologique en oxygène à 5 jours), la teneur en hydrocarbure et le PH.

Utilisation de l'eau en fonderie sous pression
L'eau est utilisé :
- pour le poteyage (9.2 kg de produit non dilué par tonne de pièce produit en fonderie aluminium)
- pour le refroidissement des moules
- pour les fluides hydrauliques machines (eau/glycol), source de DCO dure la plus importante
- pour des utilisations diverses (nettoyage sol, polibillage, ...)

Deux approches complémentaires sont à mener; réduire à la source les consommations et les rejets et  dépolluer les effluents industriels.

Réduire à la source
Plusieurs pistes sont mis en évidence :
- Reconsidérer les techniques de poteyage sans eau (Chemtrend, Huttenes Albertus, ...)
- Privilégier le refroidissement des moules par circuits d'eau plutôt que par le poteyage
- Intégrer des critères environnementaux dans le choix des produits de poteyage et eau/glycol (valeur de DCO)
- Maîtriser les fuites hydrauliques (maintenance préventive, suivi des consommations/machine)
- Remplacer des thermorégulateur à huile par des thermorégulation à l'eau
- Substituer des fluides hydrauliques HFC type eau/glycol par des fluides de type HFDU plus biodégradables.
- Recycler des eaux industrielles épurées

Dépolluer les effluents industriels
Plusieurs techniques de traitement des eaux existent :
- Les techniques de pré-traitement (bassin de déshuilage, bassin tampon ou de neutralisation du PH) visant à protéger les installations de traitement en aval
- Les techniques physicochimiques (coagulation/floculation)
- Les techniques d'oxydation chimique (oxydation en milieu acide de la DCO dure)
- Les techniques biologiques (traitement de la pollution organique par culture bactérienne)
- Les techniques physiques séparatives par évaporation sous vide (CMV Vacudest ClearCat)
- Les techniques physiques séparatives membranaires (ultrafiltration et osmose inverse)

Pré-diagnostic
Toutes ces technologies reposent sur des principes différents -qui peuvent être complémentaires- ont un coût variable et sont plus ou moins adaptées en fonction de la charge (DCO, PH) et du volume des effluents à traiter quotidiennement.

Un "pré-diagnostic eau" à la fois technique et environnementale peut constituer un outil adapté pour se positionner en termes de bonnes pratiques. Un diagnostic plus approfondi (quantification des effluents) peut être nécessaire lors d'un investissement.

Source : "Réduire et traiter les eaux usées en fonderie sous pression" (L. Rimoux - CTIF)
Fonderie Fondeur d'Aujourd'hui, n° 284, avril 2009

21 mai 2009

Les recycleurs de véhicules à la peine

Les casses automobiles sont débordées par l’afflux massif d’ épaves engendré par le succès de la prime à la casse et ont du mal à valoriser les véhicules du fait de la chute brutale du cours de la ferraille.

Contexte
La prime à la casse a augmenté très fortement le nombre de vieux véhicules partant à la casse.

casse_automobile
casse automobile

Chiffres
70 000 véhicules en ont déjà bénéficié, et 220 000 devraient être détruits sur l’année.

Le recyclage d’une épave coûte dans une casse :
- 150 € pour la gestion administrative et la dépollution (traitement de l’huile, du carburant, du platine contenu dans le pot catalytique, des métaux lourds de la batterie,…)
- 100 € pour le transport
- 30 € pour le rachat du véhicule (le prix auquel les recycleurs rachètent les voitures bénéficiaires de la prime à la casse de 1000 euros).

Au total, le coût peut atteindre 300 euros.

Or les ferrailleurs ne peuvent espérer gagner que 300 à 400 euros avec une automobile jetée.

Et encore, à condition que celle-ci soit suffisamment valorisée. Car aujourd’hui, face au nombre important de véhicules mis à la casse, généré par la prime gouvernementale, les recycleurs n’ont plus vraiment de temps à consacrer à la récupération et à la valorisation des pièces de rechange (qui représentent 90 % de leurs recettes, la vente de la ferraille étant presque négligeable puisque son cours a chuté de 250 à 30 euros la tonne).

Source :  www.developpementdurable.com

19 mai 2009

Scandale des déchets industriels, TF1 journal de 20 h

Dans le Calvados, une décharge illégale a été découverte. 40.000 tonnes de déchets étaient enfouis secrètement par l'un des leaders français du recyclage, GDE.

La société GDE a enterré 40.000 tonnes de résidus cachés pendant 6 ans sous une dalle de béton sur le terrain d'une brocante d"'une surface équivalente à un terrain de football.

Ce sont les associations qui ont fait cette découverte et se sont mobilisées.

Contexte et enjeux financiers
La filière automobile génère des RBA -Résidus de Broyage Automobile (non recyclable)- qui doivent faire l'objet d'un traitement où d'une mise en décharge classée.
Un acteur de la filière du recyclage témoignait dans le reportage de TF1 "Le coût de mise en décharge pour des  gravats est de 3.5 €/tonne contre 100 €/tonne pour des RBA sur un site de décharge homologué".

On comprend assez bien l'enjeu financier de faire passer des RBA pour des gravats. L'économie sur 40.000 tonnes serait de près de 4 millions d'euros.

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Déchets industriels (reportage TF1 - journal de 20 heures)

Problèmes environnementaux
Le risque environnemental à long terme est la percolation (infiltration dans les sols) de substances  (hydrocarbures, résidus de batteries, ...) dans les nombreuses terres agricoles entourant le site.

La direction de la société GDE (Guy Dauphin Environnement) reconnait les faits mais dit n'avoir pas été au courant de cette anomalie.
Les 40.000 tonnes vont être enlevés du site actuel et stockés dans un site réglementé.

Vidéo TF1
      
Journal de 20 heures-reportage

Source : TF1 ( Journal de 20 heures - mardi 19 mai 2009)

Séminaire Fusion-Energie-Environnement

Séminaire sur la problématique "Fusion-Energie-Environnement" le 04 Juin 2009 organisé au CTIF Sèvres (92310).

 Télécharger Programme et Bulletin d'inscription

Contexte
Aujourd’hui, il est devenu patent que le fondeur, comme tout industriel, est tenu d’être attentif aux questions d’efficacité énergétique et de respect de l’environnement.

En effet, les contraintes réglementaires et concurrentielles se font de plus en plus fortes. Le meilleur moyen de les surmonter est de se tenir informé des derniers développements technologiques à la fois en termes d’efficacité énergétique mais aussi de lutte contre la pollution, sans oublier le contexte réglementaire et les nouvelles opportunités d’un marché libéralisé de l’énergie.

C’est tout l’objet de ce séminaire qui, tout en se focalisant sur la fusion, doit permettre d’appréhender de façon plus claire ces questions-clés essentielles pour la pérennité des fonderies.

Source : CTIF

20 mars 2009

Traitement de l'eau par évaporation sous vide

La distillation sous-vide offre un procédé moderne de traitement des eaux résiduaires issues du moulage sous pression. Ses coûts de fonctionnement sont faibles et elle fournit une eau de très bonne qualité. Le distillat peut être recyclé, ce qui permet de fermer le circuit de l'eau. Du fait de leur haute concentration, la production d'éléments résiduaires est faible, leur élimination entraîne donc un coût minimal.

installation
VACUDEST

Distillation sous vide
Connue depuis longtemps, cette technique suppose entre autres une faible consommation d'énergie. Selon le niveau de pollution des eaux à traiter, les besoins en électricité s'élèvent à 60-90 Wh/litre, ce qui représente 7.5% de l'énergie nécessaire par rapport à la distillation à chauffage externe.

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Traitement de l'eau de fonderie sous pression

Fournisseur
      H2O GmbH (D-79585 Steinen/Allemagne)  www.h2o-gmbh.com
H2O

Chez le fondeur Siobra (fonderie sous pression zamak), le système VACUDEST® 120 permet de traiter jusqu'à 120l/h, selon le degré de contamination des eaux résiduaires.
Sur une base de 250 jours travaillés par an, cela représente 600 m³/a. Pour un distillat d'indice de concentration de 35 à 40, 16 m³/a de résidus hautement concentrés sont à éliminer. Le VACUDEST® 800 installé chez Fonderie Thévenin peut traiter jusqu'à 800 l/h, ce qui représente 4.000 m³/a sur 250 jours travaillés.

Traitement_eau_H2O

Siobra a réduit ses coûts de dépollution à différents niveaux :
• Diminution de 97,5 % des résidus à éliminer, il n'en reste plus que 16 m³/a
580 m³/a d'eau de ville nécessaires au cycle de réfrigération sont économisés
• 580 m³/a d'eau de ville nécessaires au traitement des eaux usées (filtrage et déminéralisation) sont économisés

Source : Texte Pdf h2o-gmbh.com

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