EOW May 2007

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travers un tube de céramique et est guidé à travers la bobine pour faciliter l’insertion de la ligne.

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. 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). Durcissement et revenu: le processus “Hi-bond”

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

Figure 3 . Technologie du four à multifils

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EuroWire – Mai 2007