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

Fonderie aluminium AlSi9Cu3 moulage zamak zinc magnésium squeeze casting machine phases d'injection poteyage historique vie des sociétés moule

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

28 juillet 2009

Recovco Affimet repris par Aurea

Le groupe AUREA vient d'être désigné le 11 juillet 2009 par le Tribunal de Commerce de Paris comme repreneur des actifs de la société RECOVCO AFFIMET, qui avait été placée en redressement judiciaire le 19 janvier dernier, la crise économique ayant asséché sa trésorerie.

Implantée à Compiègne, la société RECOVCO AFFIMET est le plus important recycleur d'aluminium sur le marché français. Elle a réalisé en 2008 un chiffre d'affaires de l'ordre de 80 ME, avec une centaine de personnes.

recovco
Aurea repreneur d'AFFIMET

AUREA envisage de recentrer l'activité de RECOVCO AFFIMET sur les productions rentables et de réduire fortement les coûts fixes. Ainsi, après une période de restructuration, l'activité prévisionnelle pourrait permettre d'atteindre un résultat bénéficiaire dès la 2ème année.

Aurea

   www.aurea-france.fr

AUREA est un pôle de regroupement de PME spécialisées dans le développement durable. Le groupe est notamment leader en Europe sur plusieurs métiers :
- Régénération des huiles noires moteur,
- Fabrication de roues à bandages à partir de pneus usagés,
- Recyclage du PVC rigide.

Source : www.easybourse.com

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23 juillet 2009

Aluminium-Lithium pour l'aéronautique

Alcan envisage de livrer des blocs d'aluminium préformé pour les avionneurs afin de diminuer les chutes de copeaux et également de commercialiser des aluminium-lithium pour concurrencer les composites.

Contexte
L'aluminium est concurrence avec les composites fibres de carbone en construction aéronautique. Alcan, l'un des principaux fournisseurs d'aluminium sur ce marché, travaille à la mise au point d'aluminium-lithium et à la réalisation de préforme permettant de limiter le volume de copeaux (80 %) générés à l'usinage.

Alulithium
Aluminium-Lithium

Aluminium-Lithium
Global ATI, dont le plus grand centre de recherche & développement est à Voreppe, en Isère, travaille à la mise au point d’alliages d’aluminium plus léger, dit de «basse densité».

Un mélange d’aluminium, de lithium, de cuivre et d’argent permettrait de concurrencer les composites sur leur terrain. De plus, Alcan, travaille au développement de la compatibilité de ses alliages avec les composites, afin que le choix de ces derniers pour la réalisation de certaines pièces ne soient pas un obstacle à l’emploi d’aluminium pour d’autres.

Recyclage
D'après Christophe Villemain (président d’Alcan Global Aerospace, Transportation & Industry (ATI)) Alcan est aussi attaché à la mise en valeur des activités «aval», c’est-à-dire à l’usinage des pièces.

Pour le moment, lorsqu’ Alcan livre 800 tonnes d’aluminium à un avionneur pour la réalisation d’un appareil, environ 10% à 20% du métal est effectivement utilisé. Le reste repart dans les usines d’Alcan sous forme de copeaux où il est refondu.

L’idée est donc d’effectuer une sorte de pré-mise en forme des pièces afin de diminuer les volumes de métal déplacé, et donc de réaliser des économies. Une bonne opération pour Alcan qui devrait aussi voir la valeur ajoutée de sa production augmenter. Les produits finis ou semi-finis se vendent toujours plus chers que la matière première brute. Et cela répond aussi à une demande des avionneurs qui, comme les constructeurs automobiles, tendent à faire réaliser par leurs fournisseurs un nombre toujours plus important de tâches.

Source : lefigaro.fr 

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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.

d_charge
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)

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.

tableau_de_valeur_eau_PH
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

18 décembre 2008

Fédération de la récupération et du recyclage

FEDEREC est la fédération de la récupération, du recyclage et de la valorisation des matériaux en France

logo_federec
FEDEREC Logo

FEDEREC regroupe 2700 entreprises, 8 syndicats régionaux pour une représentativité industrielle qui assure la collecte de tous les matériaux recyclables par le biais des ses 11 syndicats nationaux de branches (ferrailles et métaux non-ferreux, plastiques, textiles, palettes, verres, solvants, consommables bureautiques, valorisation des déchets, produits animaliers).

Les entreprises adhérentes à FEDEREC prélèvent chaque année 22 millions de tonnes du flux des déchets à éliminer pour les récupérer et les recycler.

FEDEREC


Octobre 2008

08 décembre 2008

Genlis Metal recycle les chutes de zinc

Genlis Metal, nouvelle société installée en Côte-d'Or vise un marché de 10.000 tonnes/an de recyclage de chute de zinc.

Avant la fin de l'année 2009, la société Genlis Métal, du nom de cette commune de Côte-d'Or qui l'accueille, démarrera son activité de recyclage de chutes neuves de zinc, issues de fonderies sous pression.

Créée en avril 2008 par trois Belges, l'entreprise investit plus de 2,5 millions d'euros dans cette implantation, dont 700 000 euros d'équipements : fours, chaîne de lingotière, spectromètre... La future unité, en cours de construction via un crédit-bail, disposera de 2 424 mètres carrés d'ateliers sur un terrain de 12 868 mètres carrés et devrait générer dans les trois ans la création de 23 emplois.

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Recyclage du zinc chez Genlis Metal

Le conseil régional de Bourgogne soutient financièrement l'entreprise en lui octroyant 459 400 euros d'aides directes et indirectes, dont 200 000 euros au titre du Feder (UE), ainsi qu'un prêt de 100 000 euros, remboursable sur 7 ans avec un différé de 2 ans.

Genlis Métal table sur un chiffre d'affaires prévisionnel supérieur à un million d'euros. Le recycleur vise par ailleurs une production de 10 000 tonnes de zinc à l'horizon 2011.

Plus d'information
                               Genlis

Source : L’Usine Nouvelle, 02/12/2008


Décembre 2008

04 décembre 2008

R&D- Purifier l'aluminium de 2ème fusion

La pierre philosophale permettait, dans la tradition alchimiste, de transformer le plomb en or. La pierre philosophale des métallurgistes de l'aluminium (et des affineurs) consisterait à transformer un alliage de 2ème fusion (haute teneur en impuretés) en un alliage de 1er fusion (bas niveau d'impuretés).
Impossible !   A voir ...

Exportation de l'aluminium vers les pays low cost
Entre 2002 et 2008, l'export de déchets d'aluminium de l'Europe vers la Chine a augmenté de 20 % et vers l'Inde de 228 % (données Organisation of European Aluminium Refiners and Remelters).

Contexte
Purifier l'aluminium de 2ème fusion est donc important pour lui redonner de la valeur (et éviter son exportation). Pour cela, il faut le purifier en éliminant (ou diminuant de manière importante) les inclusions et impuretés qui dégradent les propriétés mécaniques.

Plusieurs voies de purification
Plusieurs voies de purification ont été identifiées au cours du projet Européen MAP (Molten Aluminium Purification) : optimisation du tri, filtration, ..., par différentes méthodes.

Tri optimisé
L'idée est de mieux trier les déchets d'aluminium selon leur provenance afin d'éviter le mélange de différents types d'alliages. Ce tri poussé pourrait se faire en sortie de broyeur. Il peut également être mise en place lors d'opération de déconstruction totale ou partielle.
Les choses ne sont cependant pas si simples car pour les seules cannettes en aluminium, le corps de la cannette est dans un alliage à 1 % de magnésium et 1.2 % de manganèse alors que le dessus est dans un autre alliage (2.5 % de Mg et 0.3 % de Mn). Le mélande conduit à un alliage de teneur moyenne de 1.3 % de Mg et 1 % de Mn, non réutilisable directement dans la filière "cannette" et à plus faible valeur.

Tri_des_d_chets
Tri sélectif optimisé des déchets d'aluminium (pour mieux séparer les nuances)

Filtration
La filtration peut permettre d'éliminer les inclusions des réfractaires des fours. Elle est cependant limitée et ne permet pas d'abaisser les impuretés.

Electroraffinage
L'Université de Cambridge s'est penché sur l'électroraffinage qui consiste à partir d'une électrode de métal impur et par phénomène de dissolution et d'électrolyse à récupèrer du métal purifié.

Précipitation sélective sur une paroi froide
Une autre iéde consisterait à réaliser une précipitation sélective (alliage à haute impureté) sur une paroi froide pour purifier progressivement l'alliage restant.

Formation de composés intermétalliques
Une autre méthode consiste à produire des composés dits intermétalliques (qui forment des cristaux au sein du bain) et à les séparer ensuite. En effet, l'aluminium s'allie dans certaines conditions à des impuretés présentes (Fe, Mn, ...) dans le bain pour former des composés définis (type Al6Mn, Al13Fe4, Al3Ti, ...).

d_cantation_points_durs
Purifier par décantation des composés intermétalliques

Ces composés, appelés "points durs" bien connus des fondeurs sous pression (en particulier) ont des formes anguleuses et massives et une densité supérieure à celle de l'aluminiumm liquide. Il "suffirait" ensuite d'éliminer ces composés par des procédés classiques de type filtration, décantation ou centrifugation. Cependant, passer de 1 % de fer à 0.3 % nécessite de créer des quantités très importants de composés (points durs) et induit des cinétiques relativement longues.

Si ces principes sembleraient fonctionner à une échelle laboratoire, il reste à les mettre au point de manière économiquement rentable à une échelle industrielle, ce qui suppose de maîtriser finement les cinétiques de transformation (temps, concentration, température, ..), ce qui pose des problèmes de capteurs , de méthodes d'analyses et de réactivité de l'aluminium (qui dissout naturellement le fer présent).

Centrifugation_du_bain
Purifier par centrifugation

Le potentiel ?

Le potentiel de telles technologies semblent importants (et séduisant) car cela permettrait par exemple de transformer un Al Si9Cu3(Fe) de 2ème fusion en Al Si5Cu3 de 1er fusion, à plus forte VA. L'intérêt économique dépend cependant des cours LME et du différentiel de coût entre les 2 alliages.

Or ce différentiel est assez fluctuant et de l'ordre de quelques centaines d'Euros la tonne (sur une base de 2500 €/tonnes). Seuls des grands volumes d'alliage pourront être purifiés de manière économiquement rentable. Si sur le cours terme, ces technologies ne sont que peu rentables, elles le deviendront probablement à plus long terme.

Source :   Revue Recyclage Récupération - n° 35 - Octobre 2006


Décembre 2008

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27 novembre 2008

Recyclage aluminium en Afrique pour l'alimentaire

En Afrique Sub-Saharienne, existe un artisanat de fabrication d'ustensiles en aluminium (en moulage sable) de type marmite à partir d'aluminium de récupération. La présence d'éléments toxiques peut poser des problèmes de sécurité alimentaire.

marmite_aluminium
Marmite en aluminium issue de recyclage

L'aluminium de récupération (ou aluminium de deuxième fusion) est obtenu à partir des déchets en aluminium par les artisans-fondeurs. Ces déchets proviennent des pièces obsolètes : vieilles tôles, boites, ustensiles de cuisine, et surtout de la destruction des épaves de voitures.

En Afrique Sub-Saharienne, les artisans fondeurs utilisent l'aluminium récupéré pour fabriquer des ustensiles de cuisine et des outils d'usage divers, par des méthodes qui induisent des impuretés au cours de la fabrication, notamment des métaux pouvant être toxiques pour les utilisation alimentaires.

Des projets sont en cours (Sénégal, Cameroun, ...) pour assurer la perennité de la filière en améliorant la sécurité alimentaire.

Deux pistes sont possibles :
- Mieux trier les matérieux récupérés
- Avoir un moyen de dosage des élements d'alliages et impuretés contenus dans l'aluminium de récupération.


Novembre 2008

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