Département Génie Mécanique Conception 27, avenue Jean Capelle

6.4.Les rebuts de la trempe thermique calibreé

6.4.1.Etat des lieux

La TTC produit deux types de rebut :

• 
  Les pièces surchauffées : quand les pièces sortent de l’inducteur, leur température est mesurée et elles sont évacuées si elle sont trop chaude ou trop froide. Si elles ne sont pas assez chauffées, les pièces peuvent être chauffées une deuxième fois, ce sont les « deuxièmes chauffes ». Si elles ont été trop chauffées, la pièce est un rebut.
  
• 
  Les pièces sorties au contrôle non destructif (CND) : avant le revenu, les pièces passent dans un appareil de contrôle non destructif. Cet appareil permet de sortir les pièces qui ont été trop chauffées ou pas assez.
  
• 
  Il y a aussi les rebuts amonts : les pièces avec un diamètre extérieur trop fort sont bloquées par un arrêt calibré. Ces pièces sont des rebuts.
  

6.4.2.Les deuxièmes chauffes

Les pièces sont souschauffées ou surchauffées surtout quand la TTC s’arrête et doit redémarrer. A chaque arrêt de machine, le temps que l’inducteur remonte en température, il y a toujours 3 ou 4 pièces qui tombent.

Les deuxièmes chauffes étant ensuite repassées comme les pièces normales, j’ai voulu voir l’influence sur la cote après traitement thermique. J’ai fait l’essai avec des BE 12458, qui sont les plus grandes et les plus fines, donc les plus sujettes aux déformations.

Figure 16 : BE 12458 avant traitement thermique
J’ai mesuré des BE normales avant TTC, après TTC et après revenu. J’ai fait de même pour des deuxièmes chauffes. Les résultats sont résumés dans le tableau suivant.

Les valeurs obtenues sont bonnes, on voit toutefois que les pièces de deuxième chauffe ont tendance à avoir plus d’ovalité après le revenu.

Ce sont les pièces de deuxième chauffe qui ont le plus de chance de faire des matériels en rectification.

Pour remédier à cela, il a été demandé aux opérateurs de bien passer les deuxièmes chauffes ensemble et en une fois et de les identifier afin de pouvoir contrôler le dimensionnel après traitement thermique.

6.4.3.Le contrôle non destructif

Les rebuts CND sont une cause importante de rebuts, particulièrement sur la TTC 013, c’est donc là dessus que je me suis concentré.

6.4.3.1.Présentation de l’Elotest

L’Elotest est le nom de l’appareil de contrôle non destructif. Il fonctionne en utilisant le principe des courants de Foucault en basses fréquences. Ces courants génèrent des courants induits dans la pièce. En mesurant l’impédance de la pièce, on peut alors déterminer si la pièce a été correctement chauffée avant d’être trempée.

Figure 17 : Elotest de la TTC 013
Les informations données sur l’écran de l’Elotest sont des courbes tracées quand une pièce passe sous la bobine. Le point de rebroussement de la courbe donne l’information.
Pour étalonner l’Elotest, on dispose de 3 étalons : une pièce centrée, une pièce surchauffée et une pièce souschauffée. On règle les limites de l’Elotest avec ces pièces.


Limite surchauffe

Limite souschauffe

Pièce centrée

Pièce surchauffée

Pièce souschauffée


Figure 18 : Ecran de l’Elotest

6.4.3.2.« Validation » de l’Elotest : les BE 40701

D’après Alain Zanna, le responsable du laboratoire du site, il n’existe pas encore de capabilité de ces moyens de contrôle.

Pour voir si l’Elotest sort bien les bonnes pièces, j’ai prélevé différentes pièces en m’aidant de l’information donnée par l’Elotest.

J’ai ensuite coupé ces pièces, je les ai enrobés et polis. J’ai ensuite mesuré la dureté et regardé la structure des pièces.

La tolérance de dureté après TTC est de 80 ; 83 HR30N soit une tolérance de 62.8 ; 66.3 HRC.

		Dureté en HV10N	Dureté en HRC	Structure
1	Légèrement surchauffée	883	66.5	Acceptable
2.1	Centrée	844	65.4	Bonne
2.2	Centrée	830	65	Bonne
3	Limite sous chauffée	780	63.3	Limite
4.1	Légèrement sous chauffée	777	63.2	Limite
4.2	Légèrement sous chauffée	770	62.9	Limite
4.3	Légèrement sous chauffée	782	63.4	Limite
4.4	Nettement sous chauffée	724	61.2	Inacceptable

Les résultats sont cohérents avec ce qui est affiché sur l’Elotest, quand la pièce est centrée, la dureté est centrée, quand la pièce est à la limite de la tolérance, la dureté est à la limite de la tolérance.

Pour ce symbole, les rebuts sont plus dus aux nombreux arrêts et redémarrages de la TTC 013, en effet lorsqu’on arrête et redémarre une TTC, il y a des variations de température dans l’inducteur et les pièces sont alors mal chauffées. La TTC 013 est celle qui s’arrête le plus à cause des coincements de la transitique.

6.4.3.3.Mauvaise température de chauffe : les BE 41307

Il y a sur ce symbole beaucoup de rebut CND. L’Elotest dit que les pièces sont surchauffées.

Pour vérifier cela, j’ai procédé de la même manière que précédemment, j’ai prélevé différentes pièces, je les ai coupées, enrobées et analysées.



1.1

1.2

2.1

2.2

3

		Dureté en HV10N	Dureté en HRC	Structure
1.1	Nettement surchauffée	846	65.5	Inacceptable
1.2	Légèrement surchauffée	890	66.7	Acceptable
2.1	Centrée	858	65.8	Bonne
2.2	Centrée	852	65.7	Bonne
3	Légèrement sous chauffée	782	63.4	Bonne

Cette fois ci, quand la pièce est centrée sur l’Elotest, la dureté n’est pas centrée (65.8 au lieu de 64.6). Quand la pièce sort sous chauffée, la dureté est bonne et la structure aussi.

Les paramètres de chauffe ont donc été mal définis. On a donc baissé la température de chauffe de 10°, et un nouvel étalon vert à été fait.
Malgré tout, comme cette bague est très fine, il y a beaucoup de pièces dans l’inducteur, à chaque redémarrage, cela fait donc beaucoup de pièces potentiellement mauvaises.

6.4.4.Conclusion sur la TTC

Les rebuts CND sont donc soit dus aux arrêts de la machine qui entraînent des variation de température dans l’inducteur, ce facteur est difficile à améliorer, car les coincements de la machine ont souvent été traités et il y en a toujours.

Une autre cause de rebut est une mauvaise définition des conditions de chauffe ou un mauvais étalon vert. Ce problème est plus facile à traiter.

Je n’ai malheureusement pu traiter que deux symboles car ma mission a ensuite légèrement changé. Pour continuer la diminution des rebuts CND, il faudrait étudier chaque symbole comme je l’ai fait pour les BE 41307.