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Auteur(s)
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Yves POURPRIX : Chef de service Direction des matériaux et technologie de PSA
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Lire l’articleINTRODUCTION
Rédiger un guide de choix des traitements thermiques des métaux ferreux pour l’automobile est une opération délicate pour plusieurs raisons :
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d’abord parce qu’il n’y a pas une solution technique à une fonction mais souvent plusieurs qui sont concurrentes ;
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ensuite parce que les choix dépendent souvent du contexte industriel (moyens en place, politique d’investissements, gestion des flux, problèmes d’environnement...) ;
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enfin parce que les cahiers des charges d’une fonction ou d’un organe évoluent très vite, de même d’ailleurs que l’offre en matière de solutions techniques.
Nous ferons donc tout d’abord un tour d’horizon assez approfondi du contexte automobile en abordant l’entité véhicule, ses principaux organes mécaniques, leurs exigences fonctionnelles et enfin le contexte industriel.
Cette approche permettra dans une seconde partie d’aborder les solutions en termes de technologies et de propriétés fonctionnelles, de comparer les procédés et d’évoquer les tendances pour le proche avenir.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version courante de mars 2008 par Michel GANTOIS, Yves POURPRIX
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Principales applications industrielles4. Critères industriels de choix des traitements thermiques
Les besoins fonctionnels des pièces définissent ou orientent vers des choix de traitements de renforcement qui peuvent ne pas être uniques. Le choix pourra être et sera souvent orienté également par des considérations industrielles.
Nous évoquerons dans la suite du document six critères qui doivent être pris en compte dans le contexte industriel de grande série :
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flux tendu ;
-
coût et productivité ;
-
flexibilité ;
-
reproductibilité ;
-
environnement ;
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maîtrise dimensionnelle.
4.1 Flux tendu
Il s’agit aujourd’hui de réduire au minimum les stocks et les manutentions interopératoires. Comme le traitement thermique se situe généralement en cours de gamme (soit sur le brut, soit sur pièce en cours d’usinage) et s’intercale avec des opérations généralement réalisées de façon unitaire, le flux tendu va privilégier les solutions de traitement de courte durée et pièce à pièce : trempe, recuit ou refroidissement direct sur les bruts, trempe par induction sur les pièces usinées. Ce système a cependant un certain nombre de limites :
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capacitaires : il faut que le cycle de traitement soit d’une durée cohérente avec les autres opérations, sinon on devra multiplier le nombre d’installations (ou leur longueur pour le refroidissement contrôlé en forge) et de toute façon rompre le flux : dans ce cas un traitement différé sur installation de grosse capacité travaillant en convoi peut redevenir préférable ;
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techniques : toutes ces pièces ne sont pas compatibles avec tous les traitements (couplage en induction, déformation à la trempe, etc.).
4.2 Coût et productivité
Le coût d’un traitement thermique intègre d’une part l’amortissement du matériel, d’autre part le coût d’exploitation. En fonction des volumes à produire, on pourra ainsi être amené à opter soit pour des investissements élevés à faible coût d’exploitation, soit vers des investissements plus faibles, bien que le prix de revient de fabrication...
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