Dans l'industrie papetière, la fiabilité et la durabilité des équipements de production influent directement sur la productivité et les coûts d'exploitation d'une entreprise. Elles constituent l'un des éléments essentiels de…machines à papier, levisLes spirales jouent un rôle essentiel dans le processus de transfert et de mélange de la pâte à papier. Cependant, elles sont souvent exposées à des environnements d'exploitation difficiles, fortement abrasifs et corrosifs, et subissent un risque d'usure extrêmement élevé. Pour remédier à ce problème, une technologie de revêtement de surface a été développée. Elle améliore considérablement la résistance à l'usure et à la corrosion des pièces en spirale en leur fournissant une couche protectrice robuste, prolongeant ainsi la durée de vie de l'équipement.
L'importance du surfaçage en spirale
Dans une ligne de production de papier, les spirales assurent le transport de la pâte et des fibres, ainsi que le mélange de la pâte. Durant ce processus, les spirales sont soumises aux particules abrasives présentes dans la pâte, à une forte humidité et à l'érosion chimique, ce qui entraîne une usure et une corrosion rapides de leur surface. Faute d'entretien et de remplacement réguliers, les spirales usées réduisent non seulement l'efficacité de l'équipement, mais peuvent également provoquer un arrêt de la production, engendrant ainsi d'importantes pertes économiques pour l'entreprise.
La technologie de revêtement de surface améliore considérablement la durée de vie et les performances des spirales grâce au dépôt d'une couche d'alliage résistant à l'usure et à la corrosion sur leur surface, formant ainsi une protection robuste. Ce procédé offre aux papeteries des solutions efficaces de maintenance des équipements, réduisant les temps d'arrêt et les coûts de maintenance liés aux pannes, et améliorant de ce fait l'efficacité globale de la production.
Applications et avantages de la technologie de revêtement de surface
L'application de la technologie de revêtement de surface en spirale repose sur plusieurs aspects clés, tels que le choix des matériaux, le procédé de revêtement et le contrôle qualité. Selon les exigences du processus de fabrication du papier, les matériaux de revêtement couramment utilisés comprennent les alliages à haute teneur en chrome, les alliages à base de nickel et le carbure de tungstène. Ces matériaux présentent une excellente résistance à l'usure et à la corrosion, et conservent des performances stables sous haute température et haute pression.
• Amélioration de la résistance à l'usure : L'usure lors de la fabrication du papier provient principalement des particules abrasives présentes dans la pâte et du frottement dû à la rotation à grande vitesse. Le revêtement de la spirale par des matériaux de haute dureté améliore considérablement sa résistance à l'usure, ce qui permet de limiter efficacement l'érosion par les particules abrasives et de maintenir son rendement.
● Résistance accrue à la corrosion : les produits chimiques utilisés dans la fabrication du papier, tels que l’eau de Javel et les solutions acides, exercent une forte corrosion sur la surface de la spirale. La haute résistance à la corrosion du matériau de revêtement permet à la spirale de fonctionner de manière stable et durable en milieu corrosif, réduisant ainsi les défaillances matérielles et les temps d’arrêt des équipements dus à la corrosion.
• Prolonger la durée de vie : le procédé de revêtement prolonge la durée de vie de la spirale en la recouvrant uniformément d’alliage, formant ainsi une couche protectrice dense. Ceci réduit non seulement la fréquence des remplacements, mais diminue également considérablement les coûts d’exploitation.
● Réparation et remise à neuf : La technologie de rechargement s’applique également aux pièces spiralées usées. Grâce à ce procédé, les parties usées de la surface de la spirale peuvent être réparées et restaurées à leurs dimensions et performances d’origine, prolongeant ainsi la durée de vie de l’équipement et évitant les coûts élevés liés à leur remplacement par des pièces neuves.
Procédés de revêtement et contrôle de la qualité
Le revêtement de surface en spirale est un procédé complexe comportant plusieurs étapes, notamment le prétraitement de la surface, le choix du matériau de revêtement, le contrôle du processus de revêtement et le traitement ultérieur. Un contrôle rigoureux de chaque étape est essentiel pour garantir la qualité et la stabilité de la couche de revêtement.
● Prétraitement de surface : Avant le revêtement, le prétraitement de la surface de la spirale est une étape essentielle. Il est d’abord nécessaire de nettoyer cette surface afin d’éliminer les couches d’oxydation, les huiles et autres impuretés et ainsi garantir une adhérence optimale du revêtement au support. Les méthodes de prétraitement courantes comprennent le sablage, le meulage et le nettoyage chimique.
● Choix du matériau de revêtement : En fonction des exigences spécifiques d’application de la spirale dans le processus de fabrication du papier, il est crucial de sélectionner le matériau de revêtement approprié. Différents alliages présentent des duretés, des résistances à l’abrasion et à la corrosion différentes ; il est donc nécessaire de choisir le matériau adéquat en fonction de l’environnement de travail et de la charge de la spirale. Par exemple, un alliage à haute teneur en chrome convient aux environnements à forte abrasion, un alliage à base de nickel convient aux environnements à haute température et corrosifs, et le carbure de tungstène convient aux exigences de résistance à l’usure extrême.
● Maîtrise du procédé de rechargement : La température, la vitesse de soudage, le matériau d’apport et d’autres paramètres du procédé de rechargement influent directement sur la qualité du revêtement. Les équipements de rechargement modernes sont généralement dotés de systèmes de contrôle automatisés qui ajustent précisément ces paramètres afin de garantir l’uniformité et la densité du revêtement et d’éviter les défauts tels que la porosité et les fissures.
● Traitements ultérieurs : Une fois le rechargement terminé, il est généralement nécessaire de procéder à des traitements ultérieurs, tels que le meulage et le traitement thermique, afin d’éliminer les contraintes et d’améliorer l’adhérence et la dureté de la couche de rechargement. Le meulage permet d’obtenir la surface spiralée la rugosité requise, réduisant ainsi la résistance au frottement en fonctionnement. Le traitement thermique améliore la structure de la couche de rechargement et optimise ses performances globales.
● Contrôle qualité : Après le revêtement, la spirale est soumise à un contrôle qualité rigoureux, comprenant des essais non destructifs, des tests de microdureté, la mesure de l’épaisseur du revêtement, etc., afin de garantir que l’uniformité, la densité et les performances de la couche de revêtement répondent aux exigences de conception. Ces méthodes de contrôle permettent de détecter efficacement les éventuels défauts du processus de revêtement et d’assurer la qualité stable et fiable de chaque composant de la spirale.
Développement industriel et tendances futures
Grâce aux progrès rapides des sciences des matériaux, des techniques de soudage et des équipements automatisés, la technologie de soudage par recouvrement spiralé progresse également. Dans le secteur papetier actuel, hautement concurrentiel, les entreprises exigent des performances et une durée de vie des équipements toujours plus élevées, ce qui favorise le développement des technologies de rechargement vers une efficacité et une précision accrues.
● Application de nouveaux matériaux : À l’avenir, grâce aux progrès de la science des matériaux, de nouveaux matériaux de revêtement, tels que les nanocomposites et les composites à matrice céramique, seront développés et appliqués. Ces matériaux offrent une résistance accrue à l’usure et à la corrosion, tout en garantissant des performances stables même dans des conditions de travail extrêmes, répondant ainsi aux exigences élevées des environnements de production.
● Automatisation et développement intelligent : Avec l’avènement de l’Industrie 4.0, la technologie de revêtement s’automatise et s’intelligence progressivement. Les équipements de revêtement modernes sont dotés de systèmes de contrôle automatisés avancés, permettant une surveillance et un ajustement en temps réel du processus, ce qui améliore l’efficacité de la production et la stabilité de la qualité. À l’avenir, l’intégration de l’intelligence artificielle et de l’apprentissage automatique permettra d’optimiser davantage les paramètres du processus de revêtement et d’améliorer la flexibilité et la précision de la production.
● Production écologique et développement durable : Face à des exigences environnementales de plus en plus strictes, la technologie de revêtement évolue également vers une production plus écologique. L’utilisation de matériaux de revêtement respectueux de l’environnement et de procédés à faible consommation d’énergie permet non seulement de réduire la consommation d’énergie et la pollution liées au revêtement, mais aussi de favoriser le développement durable de l’industrie papetière. À l’avenir, l’intégration de technologies et de matériaux encore plus écologiques dans le processus de revêtement contribuera à la transition écologique de l’industrie.
● Innovation en matière de réparation : Avec l’allongement du cycle de vie des équipements, la demande de réparation des pièces spiralées augmentera progressivement. Les futures technologies de réparation des gaines privilégieront l’efficacité et la qualité, et grâce à des technologies et des équipements plus performants, permettront de rétablir rapidement et précisément les performances des spirales, réduisant ainsi les coûts de maintenance.
Date de publication : 24 août 2024