Le traitement EDT de la texture de surface des rouleaux de travail

Processus

Le traitement EDT (Electrical Discharge Texturing) représente le processus du traitement de métal par l’application de sa texture, ou la structure superficielle du matériel d’objet de travail (le rouleau de travail des lignes de finition de laminage), à l’aide des décharges électriques contrôlés qui produisent les impulsions électriques entre les électrodes et le rouleau de travail, ce qui résulte par la formation des cratères micronisées et des entailles sur sa surface.
Il est atteint par ce processus une structure adéquate du matériel de rouleau qui résulte par l’augmentation de la qualité des produits laminés à froid finaux tels que : l’uniformité de la qualité sur toute la surface des tôles en acier (et AL) laminées à froid, une meilleure absorption des couleurs lors de la peinture, surtout des carrosseries de voiture (un meilleur affichage des couleurs), une meilleure ouvrabilité par la déformation plastique (une meilleure aptitude à la déformation), la possibilité de l’application d’une large gamme des traitements de finition de tôles etc.

Ce traitement permet un grand nombre des cratères micronisés formés et des pics/points (plus précisément Pics) sur la surface du rouleau, ensuite un pourcentage élevé de la répétabilité du processus entier et une plus grande gamme de la rugosité atteinte. La qualité de la surface du rouleau qui est obtenu par ce processus est à l’intérieur des limites d’une rugosité moyenne Ra = 1–10 µm i 240 do 25 Pc/cm (Pics par cm de la surface).

Les tôles en acier laminées à froid pour les besoins de l’industrie d’automobiles, de même que des autres produits similaires en acier, qui sont obtenus par la pressage (la déformation plastique de la tôle), sont essentiellement tous produits par les rouleaux de travail avec la texture modifiée de la surface de matériel.

Il y a deux raisons principales de l’application de traitement EDT de la texture de matériel des rouleaux de travail :

  • L’augmentation du niveau de mise en forme (la déformabilité) des tôles en acier laminées à froid, ayant en vue que, dans les cratères micronisés et les entailles sur la surface des tôles, et qui sont transportés du rouleau dans le processus de laminage, il reste l’huile de laminage, qui permet la lubrification constante des surfaces de contact de la presse et de la tôle en acier, au cours du processus de plusieurs phases de la mise en forme ou du dessin profond (le pressage).
  • L’amélioration de la possibilité d’adhérence de la couleur et du processus finale de peinture des tôles en acier laminées à froid, ce qui est l’une des demandes principales de l’industrie d’automobiles.
1.  L’électrode (cuivre)
2. L’impulsion de puissance électrique / le canal ionisé (le conducteur) de la formation d’étincelle
3. L’huile non-conducteur (diélectrique)
4. L’objet de travail / le rouleau de travail du laminoir HV

Ayant en vue que la machine EDT forme au cours du travail les cratères micronisés au moyen des décharges électriques contrôlés, dans cet environnement de travail avec l’huile diélectrique, il parvient à la formation du champ de décharge électrique entre l’électrode et le rouleau de travail, ou les impulsions électriques, sous la forme des étincelles, drainent les particules érodées de la surface de rouleau de travail.

La technologie

En générale, aujourd’hui dans le monde, il est appliqué quatre techniques de base, de soi-disant Texturage ou la modification de la texture superficielle de métal, plus précisément des rouleaux de travail en acier :

  • Le texturage du métal par le sablage (SBT / Shot Blasting Texturing) – le rouleau de travail tourne autour de son axe et il est posé dans une chambre fermée, ou il est exposé au bombardement des billes en acier (soi-disant la chevrotine), sous l’influence de la roue de rotation centrifuge, en provoquant ainsi la déformation plastique de la structure superficielle de partie de travail du rouleau. La rugosité est atteinte dans une gamme de Ra=1,5–6,0 microns et peut être contrôlé par la vitesse de la rotation de roue centrifuge ou la vitesse de la rotation de rouleau, où la qualité de cette méthode dépend cependant en grande partie de la dureté de rouleau.
  • Le texturage du métal par le traitement EDT (EDT / Electro Discharge Texturing) – dans ce procédé, soi-disant Application de la Texture par le Décharge Electrique, le rouleau de travail tourne autour de son axe et il est posé dans un réservoir avec l’huile diélectrique où à l’un ou deux cotés longitudinaux du rouleau il est posé l’ensemble d’électrodes à travers duquel l’énergie électrique est passée d’une puissance suffisante et qui est exposé à l’influence des impulsions électriques sous la forme des étincelles qui érodent la surface du rouleau en créant les cratères micronisés qui sont caractérisés par la forme et le hauteur des pics, ou des pics et des entailles de cratère. En comparaison avec la méthode du Sablage de métal, la méthode EDT permet d’atteindre un plus grand nombre de pics, de même que la fréquence de la répétition de processus et une large gamme de rugosité (Ra=0–15 microns).
  • Le texturage du métal par le faisceau laser (LT / Laser Texturing) – le faisceau laser est dirigé sur la surface de travail du rouleau, où la roue rotative hélicoïdale interrompt le faisceau par sa rotation et la position des lames, de sorte que le laser fonctionne par intermittence et fond ainsi d’une manière contrôlée le point d’impact sur la surface du rouleau en créant des cratères appropriés avec les pics / les sommets et les entailles. Le métal fondu sous l’influence du laser est guidé au moyen du plasma et sous l’effet du gaz inerte (O2, CO2, Ar). Cette technologie permet le contrôle de la disposition de cratères, de même que les combinaisons différentes de la taille de pics et de formes des entailles, par quoi il est obtenu de différentes combinaisons contrôlés des valeurs de rugosité.
  • Le texturage du métal par le faisceau d’électrons (EBT / Electron Beam Texturing) – cette méthode utilise un faisceau très puissant d’électrons qui agit dans le vide à travers une lentille appropriée sur le rouleau de travail qui tourne autour de son axe et se déplace progressivement vers l’avant et crée ainsi les cratères micronisés avec une jante en métal. La procédure peut être répétée indéfiniment avec une très haute précision, où cette méthode permet la création d’une texture déterministe, mais aussi d’une texture pseudo-aléatoire.
  • Le texturage du métal par la voie Électrochimique (ECD / Electro Chemical Deposition) – cette méthode qui a été brevetée de la part de la compagnie germano-suisse TOPOCROM est en fait basée sur le processus classique de l’application électrochimique de revêtement dur de chrome, ou le chromage dur, avec une différence qu’ici, les paramètre du chromage sont contrôlés par l’ordinateur dont il a été obtenu, en combinant, une rugosité demandée, de même que le nombre approprié de pics. Il est possible d’atteindre par cette méthode une rugosité comprise entre Ra=0,5 – 12 µm, ou du nombre de pics Pc=100 l/cm.

Les méthodes SBT, EDT et ECD appartiennent au groupe des méthodes « stochastiques », ou elles donnent la forme irrégulière des cratères micronisés sur la partie de travail du rouleau, tandis que les méthodes LT et EBT appartiennent au groupe des méthodes « déterministes » par lesquelles il est obtenu une forme régulière des cratères micronisés en question.
En fait, de toutes ces méthodes mentionnées, uniquement les méthodes EDT, EBT et LT représentent une amélioration significative par rapport à la méthode maintenant dépassées SBT par le sablage, du point de vue de la stabilité de rugosité, la qualité du caractère ondulé de texture, ensuite un haut degré de la mise en forme lors du dessin profond sur les presses, de même que l’affichage de la couleur appliquée sur la tôle d’acier laminée à froid, qui est obligatoirement traitée par les rouleaux de travail EDT dans l’objectif de l’application dans la production de la tôle en acier pour la mise en forme des carrosseries d’automobiles.

Les caractéristiques techniques

Ayant en vue que le traitement EDT de la texture de rouleau est en fait le processus où, sous l’influence des impulsions électriques contrôlées entre l’électrode (une, deux ou une série) et le rouleau, il est formé des cratères micronisés et les pics sur la surface du rouleau, de sorte que le processus peut être réalisé dans la solution d’un fluide diélectrique en dépit de la construction de machine EDT.
Aujourd’hui dans le monde, il est réparti des types de conception des machines EDT, classifiés selon les fabricants qui les produisent :

  • Le modèle de la machine EDT SARCLAD / Herkules : le principe du fonctionnement est que le rouleau de travail tourne autour de son axe et atteint le déplacement seulement en avant par toute sa longueur de la partie de travail, en passant ainsi près de l’une ou deux tête de travail pour le texturage, à l’intérieur desquelles, à travers les électrodes appropriées (qui peuvent être en graphite, le cuivre, etc.) et l’huile diélectrique, il est créé des cratères micronisés et les entailles, ou il est modifié la texture superficiel du rouleau.
    Les caractéristiques techniques de la machine Sarclad EDT : le fonctionnement de l’impulsion (+), par ex. 36 électrodes en graphites réparties sur une tête de texturage (pour la production jusqu’aux 400 rouleaux de travail par mois), la quantité nécessaire de l’huile diélectrique dans le réservoir de la tête pour le texturage cca. 2.500 litres, la gamme de rugosité réalisable Ra=0,5–13 µm.

  • Le modèle de la machine EDT WALDRICH Siegen : le principe du fonctionnement est que le rouleau de travail est immergé dans le réservoir avec l’huile diélectrique, de sorte que le même tourne autour de son axe et atteint le déplacement oscillatoire en arrière et en avant par un pas approprié, où d’un côté ou de deux cotés, les électrodes en cuivre sont dirigés et qui, au moyen des générateurs et des impulsions électriques produits, créent les cratères micronisés et les entailles sur la surface de la partie de travail du rouleau.

Les caractéristiques techniques de la machine EDT WS : le principe du fonctionnement des impulsions (+ / -), 20 électrodes en cuivre réparties d’un côté du rouleau de travail dans le réservoir avec l’huile diélectrique (pour la production jusqu’aux 400 rouleaux de travail par mois), la quantité nécessaire de l’huile diélectrique dans le réservoir cca 14.000 litres, la gamme de la rugosité réalisable Ra=1,0–15 µm.