Le traitement thermique par induction dans la fabrication de roues dentées

La production de roues dentées et d’arbres (des composants indispensables pour les entrainements, les boîtes de vitesse et les moteurs) exige des temps de cycle les plus courts possibles, une capacité qu’offre déjà la dernière génération de machines-outils. Mais comment ces exigences se traduisent-elles dans le traitement thermique ?   La réponse est la suivante : le traitement thermique par induction.

eldec Mind : des systèmes modulaires pour le traitement thermique des composants pris en mandrin et des arbres d’un diamètre pouvant atteindre 1 200 mm

Pour répondre aux exigences spécifiques du traitement thermique des roues dentées, eldec Schwenk Induction, a développé le procédé SDF (Simultaneous Dual Frequency, c’est-à-dire à double fréquence simultanée). La conformité du contour exige que le traitement thermique soit réalisé en chauffant de manière homogène l’extrémité et la base de la denture. L’utilisation de la même fréquence pour la base et l’extrémité crée toutefois un profil thermique irrégulier. C’est ici que le procédé SDF intervient en utilisant différentes fréquences pour traiter l’extrémité et la base de la denture. Cette méthode se caractérise ainsi par l’utilisation de deux fréquences/densités de puissances différentes qui chauffent simultanément l’intégralité de la partie à traiter. Les « générateurs bi-fréquence simultanée » d’eldec permettent de moduler la sortie dans le secteur MF et HF afin d’assurer une même profondeur et une même température de trempe pour l’extrémité et la base de la denture.

«L’utilisation de l’induction mono fréquence est toujours justifiée, souligne le Dr Christian Krause, responsable de l’équipe de production « Systèmes de traitement thermique et de chauffe » chez eldec. En matière de spécifications de traitement thermique, il n’existe pas de solution « prêt-à-porter ». Chaque pièce est différente et doit être considérée individuellement. Pour les roues dentées jusqu’au module 1, l’induction mono fréquence convient généralement. Les engrenages des modules 2 à 5 peuvent être traités avec la méthode SDF, mais ce n’est pas une obligation. Le générateur ou l’inducteur que nous utilisons dépend uniquement du degré de dureté désiré et il est adapté au produit concerné. Proposer des solutions individuelles pour obtenir le degré de dureté parfait est la plus grande force d’eldec depuis de nombreuses années. »

La dépose de la pièce sur le plateau indexeur se fait soit manuellement soit automatiquement (par exemple, par un robot).

Le traitement thermique dans un environnement industriel

Pour répondre aux exigences spécifiques de la production industrielle en série des composants, eldec a développé les systèmes de traitement Mind. « Le système Mind a été mis au point pour être un concept modulaire. Chaque système est réalisé sur mesure pour répondre à une application particulière. Le système comporte trois composants importants : la base de la machine avec la zone d’usinage et l’inducteur, le générateur et le système de refroidissement. Conçu en interne, chaque inducteur, générateur ou système de refroidissement est fabriqué sur commande. »

Grâce au faible encombrement de la machine et son adaptabilité à l’utilisation de divers systèmes d’automatisation, le système Mind est destiné à être intégré dans les chaînes de production. En fonction des spécificités, le système peut atteindre des temps de cycle variant entre 5 et 15 secondes. Avec son système de traitement Mind, eldec répond aux exigences de l’industrie. Le processus de traitement thermique peut être entièrement automatisé et il ne pose aucun problème lorsqu’il est intégré dans une ligne de production.

N° 63 février 2015