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Linn - Solution intelligente configurable pour les fours à induction de laboratoire

Linn, société spécialisée dans la fabrication de fours industriels, souhaitait développer un système à induction pour soumettre différents métaux (du platine au fer) à des tests de fusion. Les fours à induction sont des fours électriques dans lesquels la chaleur est appliquée à travers le chauffage à induction du métal. D’une capacité comprise entre moins de 1 kg et 100 t, ils sont utilisés pour fondre le fer, l’acier, le cuivre, l’aluminium et les métaux précieux. Par rapport à d’autres méthodes de fusion des métaux, le four à induction offre l’avantage d’un processus propre, peu énergivore et parfaitement contrôlable.

Le client

La société Linn High Therm, basée à Eschenfelden (Allemagne), compte plus de 120 personnes à l’effectif.

Elle est spécialisée dans la fabrication de fours/sécheurs industriels et de laboratoire, fours à micro-ondes, groupes de préparation des échantillons pour la spectroscopie, installations de chauffage à induction, systèmes de coulée de précision et autres installations réalisées à partir des spécifications des clients.

Très peu d’entreprises peuvent revendiquer des compétences aussi vastes: R&D, conception, fabrication et contrôle qualité, conjugués avec la formidable expérience acquise depuis 1969. Capable de passer en un clin d’œil du prototype à la série pilote, Linn opère dans les secteurs internationaux suivants : métallurgie, céramique, chimie, verre, matériaux de construction, recherche et développement, médical, nucléaire, recyclage, éducation et alimentaire.

Les exigences

Comme cela a déjà été rappelé, l’un des avantages des fours à induction réside dans leur capacité à fondre des métaux différents. Linn recherchait une solution flexible, capable de gérer facilement des cycles thermiques différents, avec ou sans vide. Dans l’induction, la pièce à réchauffer n’est jamais en contact direct avec une flamme ou d’autres éléments chauffants. La chaleur est produite directement à l’intérieur de la pièce, par effet du courant alternatif. D’où la possibilité de minimiser les gauchissements des produits, les déformations et les rebuts.  

Pour obtenir une qualité maximale, la pièce peut être isolée à l’intérieur d’une enceinte fermée sous vide, afin de neutraliser les effets de l’oxydation. D’autres traitements requièrent néanmoins des additifs chimiques (gaz de protection).

La régulation de la température est un autre facteur clé : afin d’optimiser les phases de test du matériau traité, les temps de fusion doivent être les plus réduits possibles. Les fours sous vide traditionnels sont de grandes dimensions et alimentés par des groupes d’éléments chauffants électriques.

Ils demandent donc beaucoup de temps pour atteindre et maintenir leur température d’exploitation. Dans le four à induction développé par Linn, la température peut augmenter de 650° à 1100°C en l’espace de 3/4 secondes !

 

La solution

La solution proposée par Gefran est constituée d’un matériel compact et d’un logiciel d’application intelligent.  
Le matériel comprend les éléments suivants :

  • Touch panel graphique 7’’ en couleurs, avec contrôleur intégré (softplc).
  • Gilogik II avec E/S distantes
  • Fieldbus CANopen  

Le logiciel d’application garantit la flexibilité nécessaire, tout en réduisant les opérations programmation. En détail:

  • Possibilité de gérer jusqu’à un maximum de 25 programmes
  • Chaque programme peut comporter un maximum de 50 étapes de processus configurables. L’utilisateur peut configurer/paramétrer librement 10 types différents de processus par étapes pour la création d’un programme (programmation guidée)
  • Contrôleur PID avec autotuning
  • Commandes Run / Ready / Pause / Skip
  • Commandes manuelles pour la configuration machine
  • Evolution des valeurs de processus
  • Journal de données exportable au format CSV
  • Recettes de gestion et enregistrement des paramètres de configuration
  • Affichage des alarmes (courantes et historiques)
  • Fonction Date/Heure pour l’allumage automatique
  • Multilingue
  • Gestion de l’accès par ID utilisateur/mot de passe