Garder la tête froide - grâce à Retrofit

avec les différents systèmes de refroidissement eau-fluide pour un refroidissement efficace sur le plan énergétique des fluides de coupe et de la broche dans les centres d'usinage.

Éviter les pannes des machines dues à la chaleur

Le changement climatique a intensifié l'apparition de vagues de chaleur, entraînant de lourdes conséquences sur le plan sanitaire et économique. Pendant ces jours chauds, le fonctionnement des entreprises de fabrication est particulièrement difficile. Les employés travaillant dans les ateliers de production à des températures élevées doivent garder la tête froide alors que la chaleur peut aussi provoquer des pannes sur les machines-outils.

Les machines-outils peuvent fonctionner avec la précision nécessaire jusqu'à un certain niveau de température. Les températures trop élevées, en particulier les variations de température, entraînent des problèmes. Les opérateurs de machines doivent faire face à des temps d'arrêt de plus en plus longs et supporter l'augmentation des coûts qui en résulte. Les temps d'arrêt diffèrent d'un secteur à l'autre et ont une incidence financière importante pour l'opérateur.

Accroître la disponibilité des installations et faire des économies avec l'approche de HYDAC Fluid Engineering

Notre client, un fabricant de prorotypes moulés, opère 18 machines-outils sur son site de production. L'atelier de fabrication n'est pas climatisé et durant les mois chauds d'été, on compte en moyenne dix jours travaillés perdus par an à cause des machines. La raison en est la température ambiante élevée dans l'atelier, produite par la chaleur estivale en combinaison avec les machines et leurs systèmes de refroidissement.

Les broches des outils, les moteurs et les installations à fluide de coupe des machines-outils étaient principalement refroidis avec des appareils de refroidissement dotés d'un condensateur refroidi par air. Pendant l'opération, ils dégageaient des quantités de chaleur énormes dans l'air ambiant. On  a essayé de contrecarrer ces conditions avec des ventilateurs, ce qui a entraîné des variations de température élevées qui ont impacté davantage la précision des machines. Les tolérances de fabrication requises ne pouvaient plus être assurées et les machines ont dû être arrêtées.

Sur la base de ce problème, le fabricant nous a contactés pour demander l'assistance des experts de HYDAC. L'analyse in situ a montré que la meilleure solution à ce problème de température était d'équiper les machines de systèmes de refroidissement à eau afin d'accroître la disponibilité des installations à long terme et de réduire les coûts d'immobilisation.

Le client a décidé de transformer 16 installations à fluide de coupe avec le distributeur de fluide de coupe WTRE de HYDAC ainsi que 6 machines supplémentaires avec le système de refroidissement des broches de moteurs HYDAC FWKS (systèmes de refroidissement fluide-eau). L'alimentation nécessaire en eau de refroidissement avec les tuyaux correspondants dans l'atelier de fabrication a été implémentée par un partenaire externe.

Le distributeur de fluide de coupe WTRE de HYDAC

Le distributeur de fluide de coupe WTRE de HYDAC utilisé pour le refroidissement des installations à fluide de coupe est composé d'un échangeur de chaleur à plaques avec réglage électronique et d'une vanne sphérique servant à réguler la quantité d'eau de refroidissement. Le tout est incorporé dans un boîtier compact permettant une connexion simple des tuyaux au récepteur et à l'alimentation d'eau de refroidissement.

Une pompe externe disponible refoule le lubrifiant réfrigérant via un échangeur de chaleur à plaques. Un capteur enregistre la température, le régulateur électrique évalue les données et contrôle la quantité d'eau de refroidissement via la vanne sphérique pour maintenir la température du fluide de coupe à un niveau stable, indépendamment de la température ambiante. Les variations de performance du récepteur avec des températures de retour plus élevées par rapport au refroidisseur ou les variations de température de l'eau de refroidissement n'ont plus aucune importance et sont équilibrées par le système de réglage.

Citations des experts HYDAC :

"Le système WTRE est une solution simple et intelligente. L'appareil de refroidissement initial, équipé aussi d'une connexion électronique à l'installation, est maintenu et la pompe de l'appareil de refroidissement refoule le lubrifiant régénérant via le WTRE. Avec 0 encombrement, il réduit les coûts, le niveau de bruit et la dissipation de chaleur dans l'atelier."

Refroidissement de la broche avec le système de refroidissement par fluide FWKS

Le refroidissement de la broche de six machines a été équipé du système de refroidissement fluide-eau de HYDAC. Le FWKS est un circuit intermédiaire en plein milieu de l'alimentation en eau de refroidissement et du récepteur. Le réservoir contient un mélange d'eau-glycol qui est pompé vers le récepteur, le cas échéant les broches, où il enlève la chaleur. Dans le conduit de retour du système de refroidissement, le mélange s'écoule via l'échangeur de chaleur à plaques où il refroidit grâce à l'eau de refroidissement de la machine avant d'arriver dans le réservoir.

Le circuit intermédiaire du système FWKS a deux avantages essentiels :

  1. La qualité du fluide utilisé pour refroidir la broche est constamment élevée et la protection contre la corrosion est garantie à tout moment.
  2. La pression et le débit nécessaires sont assurés même lorsque la pression de l'alimentation en eau de refroidissement oscille ou est généralement basse.

Citations des experts HYDAC :

"Le système de refroidissement FWKS utilisé est un petit système compact doté d'une performance inégalable. Le système est un produit standard permettant un déploiement simple et rapide."

Le résultat

Une fois le rétrofit réalisé avec succès, l'excès de chaleur est évacué en grande partie via l'alimentation en eau froide. Depuis la mise en place du refroidissement à eau, les machines fonctionnent sans problème même pendant les jours d'été chauds.

Le coût résultant de jusqu'à dix jours de travail perdus par an peut maintenant être évité, ce qui permet d'amortir l'investissement réalisé dans la solution Retrofit en 1,5 an. À cela s'ajoute la baisse des coûts énergétiques. Malgré l'alimentation en eau froide supplémentaire, les systèmes de refroidissement par fluide sont plus efficaces sur le plan énergétique que les appareils de refroidissement.

Le climat dans l'atelier de fabrication et par conséquent les conditions de service sont améliorés pour les employés. Les systèmes de refroidissement par fluide ne dégagent presque pas de chaleur et l'atelier ne se réchauffe pas davantage. De plus, le niveau sonore baisse ; la pompe qui remplace les ventilateurs et le flux d'air est le seul élément qui fait du bruit.

Grâce à nos solutions de système flexibles, le client a la possibilité de connecter ultérieurement d'autres machines au circuit de refroidissement central.

Les avantages des systèmes de refroidissement par fluide de HYDAC

Disponibilité des systèmes

Disponibilité des installations

La précision de traitement des machines est assurée.

Réduisez vos dépenses énergétiques grâce au Condition Monitoring et à la maintenance prédictive et économisez ainsi de l'argent.

Efficacité énergétique

En utilisant des systèmes de refroidissement fluide-eau au lieu de centrales de refroidissement, vous réduisez votre consommation d'énergie de 30 %. En outre, il est possible d'utiliser la chaleur évacuée pour d'autres applications, si besoin.

Panne de machine

Défaillances machine

Les temps d'arrêt dus à la chaleur et les coûts liés à ceux-ci baissent.

Réduction des coûts

Optimisation des coûts

via la baisse des coûts liés aux pannes dues à la chaleur et l'utilisation de la chaleur retirée.

Amortissement rapide

Amortissement plus rapide

La baisse des coûts liés aux pannes réduit le temps d'amortissement de votre investissement.

Plus grande disponibilité des installations

Durée de vie prolongée de la centrale

Le refroidissement optimal prolonge la durée de vie de la centrale.

Modularité

Solutions systèmes flexibles

Des améliorations modulaires et sur mesure des solutions sont possibles à tout moment.

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