FR2579501A1 - Procede et dispositif pour le brasage de pieces en aluminium - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF EST CONSTITUE D'AU MOINS UNE SECTION DE FOUR 3 ET D'UNE CHAMBRE DE REFROIDISSEMENT, QUE TRAVERSE UN DISPOSITIF DE TRANSPORT 5. ON PREVOIT DANS CHAQUE SECTION DE FOUR 3 UN CHAUFFAGE DE FOUR H3 ET UN VENTILATEUR REGLABLE L3, DE MANIERE A CE QUE L'AIR CHAUD BALAYE, OU SOIT ENVOYE A TRAVERS LES PIECES, TRANSPORTEES PAR LE DISPOSITIF DE TRANSPORT 5 A TRAVERS LES SECTIONS DE FOUR 3 ET LA CHAMBRE DE REFROIDISSEMENT. DANS LE COURANT D'AIR, ON PREVOIT UN DETECTEUR DE TEMPERATURE TM0 POUR LA TEMPERATURE DU FOUR, EN AVANT DES PIECES, ET AU MOINS UN DETECTEUR DE TEMPERATURE TM11 ... TM33 POUR LA TEMPERATURE DE SORTIE EN ARRIERE DES PIECES 51B. LE PROCEDE ET LE DISPOSITIF PERMETTENT DE REALISER, DE MANIERE ECONOMIQUE, UNE BRASURE DE QUALITE.

Description

1. La présente invention concerne un procédé pour le brasage de pièces en

aluminium recouvertes de produit de brasage et, en particulier, de réfrigérants et d'échangeurs de chaleur, appelés ci-après "objet", dans lequel de l'air et/ou un gaz protecteur chauffé est mis en mouvement

au-dessus et/ou au travers des pièces (objets).

Il est connu de chauffer des pièces d'aluminium recouvertes de produit de brasage, progressivement, dans des fours tunnel comportant des zones successives, jusqu'a ce que la brasure fonde, tandis que le refroidissement et le

nettoyage de l'objet brasé ont lieu dans une dernière zone.

Les zones sont soumises à aération forcée par air chauffé, dont la températeure est réglée, avec la meilleure précision possible, sur une valeur prédéterminée pour chaque zone. Les pièces d'aluminium sont transportées en

continu ou d'une manière discontinue à travers les zones.

Ces fours tunnel déjà connus ne permettent pas d'éviter des fluctuations de température dans la zone particulièrement critique du brasage, vu que des courants d'air plus froid peuvent pénétrer latéralemment dans celleci par les ouvertures d'entrée et de sortie, en provoquant des chutes

de température.

C'est pourquoi il n'est pas possible non plus de prévoir un réglage exact d'après la température finale de brasage de la brasure particulière utilisée, ni un temps de séjour court, ce qui serait d'un très grand intéret pour obtenir une brasure de haute qualité; bien au contraire, il faut prévoir une température plus élevée de l'air chaud et/ou un temps de brasage plus long et une vitesse de l'air 2.

plus élevée, ceci donnant lieu généralement à une dimi-

nution de la qualité de la brasure.

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif permettant d'effectuer des brasures de pièces d'aluminium, d'excellente qualité et d'une manière économique. Ce résultat est atteint par le fait que la vitesse de l'air quittant la pièce est controlée et/ou réglée, en

fonction d'une température de la pièce et/ou de la tempé-

rature de sortie, de manière à ce qu'elle corresponde à la vitesse maximale lorsque la température de sortie est

inférieure à une température limite inférieure prédé-

terminée, et que la vitesse de l'air est d'autant plus faible par rapport à cette vitesse maximale que la température de sortie est plus proche d'une température limite supérieure prédéterminée, et que la vitesse de l'air est maintenue à une valeur prédéterminée si la température de sortie est égale ou supérieure à la température limite supérieure prédéterminée, et que l'opération de brasage ou, éventuellement, une phase du brasage, est terminée de préférence après l'écoulement d'un temps de post-brasage prédéterminé, dépendant de ce

que la température limite supérieure est atteinte.

La diminution de la vitesse de l'air lorsque l'objet à braser a atteint la température finale prédéterminée permet d'éliminer, dans une large mesure, les courants

d'air latéraux entre les zones d'un four tunnel.

Un dispositif plus avantageux pour mettre ce procédé en oeuvre est obtenu en introduisant des portes à commande automatique entre les zones, de manière à empecher complètement le passage de courants d'air plus froid à

travers la zone de brasage.

1 La possibilité de déterminer très exactement l'allure de la température à chaque instant est à la base d'autres modes

de réalisation avantageux du procédé, qui permettent d'aug-

menter sa rentabilité, d'améliorer la sécurité de fonction-

nement et qui permettent une automatisation poussée du tra- vail. Concernant l'allure de la température dans les différentes

zones, il est nécessaire de détecter les valeurs suivan-

tes: 1. La température finale de brasage, afin de déterminer la

température du four dans la zone de brasage et l'achève-

ment de l'opération de brasage.

2. La température initiale de brasage, afin de déterminer

la durée du brasage.

3. La variation de température au cours de la période de chauffage, afin de déterminer les moments de déplacement d'une zone à l'autre (durée de phase) en minimisant la

durée totale et pour fixer également les consignes rela-

tives au contrôle de la vitesse de l'air.

On considère avantageusement une valeur moyenne sur des intervalles de temps appropriés, afin d'améliorer la précision de mesure ou la détermination des différentes

phases. De plus, le procédé est adapté pas-à-pas et auto-

matiquement aux conditions optimales pour une brasure déter-

minée, vu que l'on se base sur l'intervalle réel des tempé-

ratures de fusion. L'étalonnage de tous les détecteurs de

température s'effectue de manière coordonnée et automati-

quement, en fonction de chaque température de brasage.La différence de répartition des objets à braser dans le four est prise en considération, d'une manière avantageuse, en 1 utilisant les signaux provenant de plusieurs détecteurs de

température de sortie judicieusement répartis.

Un mode de réalisation du guidage de l'air chaud,avantageux à ce point de vue, comporte l'utilisation d'un dispositif d'é-

tranglement pouvant être ajusté, qui produit un cou-

rant d'air de distribution et d'orientation v o u 1 u e s et qui peut être ajusté automatiquement, de préférence en fonction des distributions diverses des températures de sortie provoquées par les différences de répartition des objets à braser. Un exemple de réalisation de la présente invention sera décrit ci-après plus en détail à l'aide des figures, qui représentent respectivement: La figure 1, l'allure de la température et l'allure de la

vitesse de l'air au cours d'un procédé de bra-

sage complet en quatre phases; La figure 2, des détails de l'allure de la température au cours d'une phase de brasage;

La figure 3, un dispositif de contr8le,avec des raccorde-

ments d'entrée et de sortie; La figure 4, une coupe verticale dans un four de chauffage et de brasage; La figure 5, une vue latérale d'un four de chauffage ou de brasage; La figure 6, une vue frontale d'un four de chauffage et d'un four de brasage; La figure 7, une vue par le dessus d'un four de chauffage et de brasage;

1 La figure 8, une vue par le dessus d'une chambre de refroi-

dissement. La figure 9, une vue schématique, par le dessus, d'un four tunnel.

Les figures 7 et 8, qui doivent s'assembler suivant la li-

gne 1-1, constituent ensemble une vue en plan globale d'un dispositif de brasage comportant trois zones, à savoir,deux sections de four 2, 3 et une chambre de refroidissement 4, la section de four 2 étant un four de chauffage tandis que

la section de four 3 est le four de brasage.

Dans un mode de réalisation permettant un débit plus élevé, on peut prévoir un autre four de chauffage situé avant le four de chauffage 2; un dispositif complété de ce genre

est prévu dans la description du procédé relatif à la fi-

gure 1.

L'ensemble du dispositif est parcouru par un dispositif de

transport 5 constitué, de préférence, de chariots avan-

çant en continu et/ou pas-à-pas,auxquels les pièces à bra-

ser 51a jusqu'à 51e sont suspendues par des organes de support.Les fours 2, 3 et la chambre de refroidissement 4

peuvent être fermés chacun de part et d'autre par des por-

tes 6, dont la fermeture s'effectue grâce - à un

vérin 61, agissant sur une tringle 62 et dont le pivo-

tement peut être obtenu au moyen des bras de pivotement 64 actionnés de manière réglable par un arbre 65, avec une commande 66, de manière à permettre le passage des pièces 51a

à 51c.

Comme on peut le voir à la figure 5, il est prévu, outre les bras de pivotement 64, d'autres bras de pivotement 64b pour le guidage parallèle de la porte 6. A l'état ouvert, 1 la porte est représentée en traits mixtes et est désignée

par 6'.

Il est prévu, en outre, une porte d'inspection 7 sur la face antérieure des fours 2, 3, cette porte restant fermée

pendant le fonctionnement.

Chaque four 2, 3 est équipé d'un chauffage de four H2, H3,

comme le montrent les figures 4 et 6, qui assure le chauf-

fage de l'air à une température prédéterminée. Une soufflan-

te réglable L2, L3 fait passer l'air chauffé à travers les

pièces 51a, b. Avant les pièces 51a, b est disposée une pai-

re de grillages 81, 82 (figure 4), pouvant se déplacer l'un

par rapport à l'autre et qui servent, d'une part, comme dis-

positif de répartition pour assurer une turbulence bien u-

niforme de l'air balayant la pièce 51 et qui assurent, d'au-

tre part, une distribution prédéterminée de la vitesse de l'air, en fonction de leur position mutuelle en hauteur.Dans la position représentée, qui crée un passage étroit dans

le haut et large dans le bas, la chute de pression provo-

quée par l'effet de barrage est compensée de manière à ob-

tenir un courant de passage transversal uniforme sur toute la hauteur de la pièce (objet). La distance moyenne entre les grillages 81, 82 est égale à environ un diamètre d'un

barreau de grillage.

S'il faut braser d'autres types d'échangeur de chaleur ou de réfrigérant pour lesquels un écoulement longitudinal est

souhait6, les grillages 81, 82 sont disposés avec un passa-

ge large dans le dessus et étroit dans le bas, si bien que

l'air passe principalement dans le dessus et s'écoule obli-

quement du dessus vers le bas sur la pièce 51. La même posi-

tion est préférée s'il faut braser des pièces relativement courtes, si bien qu'aucun écoulement d'air n'est nécessaire

dans la partie inférieure de la zone de brasage. Le d6pla-

1 cement des grillages 81, 82 l'un par rapport à l'autre s' effectue au moyen d'une commande de pivotement 83; de ce fait la paire de grillages 81, 82 constitue un dispositif

d'étranglement ajustable.

Entre les grillages 81, 82 et la pièce à braser est dispo-

sé un premier détecteur de température TmO, qui indique la température du four TF, tandis que d'autres détecteurs de

température Tm11 à Tm33 sont répartis verticalement et ho-

rizontalement derrière la pièce 51, en direction de l'écou-

lement, le premier et le second chiffre caractéristiquesde

ces détecteurs indiquant, sous forme de matrice, leur posi-

tion de bas en haut et transversalement, tandis que les si-

gnaux de ces détecteurs indiquent les températures de sor-

tie Tm11, etc. (dont l'indice correspond à celui du détec-

teur) par section, lesdites températures étant utilisées, comme décrit plus en détail ci-après, pour déterminer la température de sortie TA. Suivant le type d'objet dont le

brasage est prévu, un sous-ensemble comme,par exemple, une co-

lonne ou une ligne de la matrice de mesure, peut être é-

quipée de détecteurs de température.

Le four de brasage 3 se raccorde à la chambre de refroidis-

sement 4 (figure 8), qui comporte une soufflante réglable

71 pour assurer un premier refroidissement lent de la piè-

ce à braser 51c, afin de descendre en dessous de la tempé-

rature de solidification de la brasure, et un dispositif

de pulvérisation 74, avec des vannes 76 à 79, pour refroi-

dir brusquement la pièce à plus basse température au moyen

d'eau froide et pour la rincer à l'eau chaude, ainsi qu'u-

ne soufflante 72, dont la sortie d'air est orientée en for-

me de tuyère vers la pièce 51c, qui peut se déplacer trans-

versalement par rapport à la pièce 51c sur un châssis mobi-

le 73, si bien que la surface totale défile devant la tuyè-

re, afin d'assurer l'élimination des résidus de brasure et de flux. La phase du procédé réalisée dans d'excellentes

conditions, conformément à l'invention, dans le four de bra-

sage 3, se termine d'une manière adéquate par un processus de refroidissement exactement contrôlé et par un nettoyage ultérieur, si bien que le produit final comporte des bra-

sures d'excellente qualité.

L'opération de chauffage et de brasage peut être effectuée,

conformément à l'invention, soit dans un, soit dans plusi-

eurs fours. La description du procédé est donnée en détail

pour trois fours qui sont parcourus, successivement,par les objets à braser, au cours des trois phases Pl, P2, P3. Si le nombre des fours est supérieur ou inférieur, il suffit

de supprimer ou d'ajouter les raccordements de phases cor-

respondants.

Le processus de chauffage de l'objet à braser est réalisé grâce à un passage d'air dont la vitesse est telle que les pièces,serrées ensemble sur un dispositif de fixation, ne

subissent aucun déplacement relatif notable et que la bra-

sure et le flux restent adhérer entre les pièces. Les ven-

tilateurs réglables L2, L3 sont commandés, en partant d'u-

ne vitesse initiale correspondant à une vitesse maximale

de l'air v/max (figure 1, au-dessus), en dessous d'une tem-

pérature limite inférieure Tgu, Tgu', T2, et sont réglés

sur une vitesse finale minimale correspondant à une vites-

se minimale de l'air v/min quand on s'approche d'une tem-

pérature limite supérieure prédéterminée Tgo, Tgo', T3.

La figure 1, au-dessus, représente l'allure de la vitesse

de l'air vL et vl, v2, v3 des ventilateurs L1, L2, L3 en-

tre 100% et environ 10% à l'état final. La température de l'objet à braser est déterminée alors par la température

de sortie TA de l'air environnant. Quand la température li-

mite supérieure T3 a été atteinte dans le four de brasage, ladite température étant fixée avantageusement à quelques

1 degrés, par exemple, 5 Kelvin au-dessus de la températu-

re finale de brasage' TLe, on attend pendant une phase pré-

déterminée de post-brasage ZN, jusqu'à ce que l'opération

de brasage, c'est-à-dire la phase de brasage P3, soit ter-

minée, puis le réfrigérant est transféré dans la chambre

de refroidissement.

La température finale de brasage TLe peut être connue d'a-

vance; elle est toutefois déterminée avantageusement, de manière directe, d'après la courbe de température de l'air de sortie. La figure 2 représente les détails relatifs à cette température. Dans l'enceinte de chauffage ZA, la température TA augmente relativement vite en fonction de la chaleur spécifique. Dès que la brasure commence à fondre à la température de début de brasage TLa, de la chaleur

est absorbée pour la fusion, ce qui entraîne un ralentis-

sement de l'augmentation de température au cours de la pha-

se de brasage ZL. Lorsque toute la brasure est fondue à la température finale de brasage TLe, la température augmente

à nouveau brusquement, jusqu'à une valeur finale. On mesu-

re continuellement la température TA à des instants tn-m, etc., à des intervalles de temps déterminés qui sont courts

par rapport à la durée du brasage ZL et l'augmentation re-

lativement forte de l'élévation de température est déter-

minée à partir des différences dtn-m,...dtn, dtn+1... dé-

terminées entre les valeurs de mesure successives et par

comparaison continue de celles-ci, cette augmentation re-

lativement rapide se produisant, dans l'exemple représen-

té, entre les différences de valeurs de mesure dtn+2 et

dtn+1, ceci permettant ensuite de déterminer la températu-

re finale de brasage TLe au moment tn+1, qui est situé au point d'inflexion de la courbe. Cette température permet également de déterminer la température de consigne pour le réglage de la température du four TF ou le chauffage du

four H3, ainsi que pour les autres chauffages de four H1,H2.

1 La précision de la détermination est encore améliorée si

les différences de température totales Dm1, Dm2 sont déter-

minées en continu sur des intervalles de temps contigus

plus importants ml, m2, qui comportent plusieurs interval-

les de mesure, ceci permettant de détecter une augmentation

sensible, par exemple, un doublement de la vitesse de crois-

sance entre ces intervales ml, m2 et, par conséquent, la température finale de brasage TLe.A cet effet, on choisit avantageusementun intervalle de temps plus ancien ml,un

peu plus court que la durée de brasage escomptée ZL,tan-

dis que l'intervalle de temps le plus récent m2 est cons-

titué, de préférence, de deux intervalles de mesure.

D'une manière analogue, un autre mode de réalisation du

procédé prévoit la détermination de la température initia-

le de brasage TLa en déterminant la diminution de la mon-

tée, par exemple, jusqu'à moins de la moitié de sa valeur

initiale au cours d'intervalles de temps avoisinants,l'in-

tervalle de temps le plus récent étant choisi avantageuse-

ment, dans ce cas, un peu plus court que la durée de bra-

sage ZL et l'intervalle de temps le plus ancien étant choi-

si plus court que la durée de chauffage escomptée ZA. La température initiale et la température finale de brasage permettent alors de déterminer la durée de brasage ZL pour

les opérations de mesure ultérieures relatives aux brasa-

ges suivants.

Un dispositif de brasage comportant deux ou plusieurs sec-

tions de four, les phases P3, P2 et, éventuellement, Pi, sont choisies avec une longueur relative telle qu'elle puisse être totalement utilisée de manière à réaliser une durée totale de brasage minimale, c'est-à-dire un temps de

séjour minimal d'un réfrigérant dans le dispositif. Le ré-

glage s'effectue par adaptation pas-à-pas des températures limites supérieures Tgo,Tgo',suivant que celles-ci sont atteintes 1 1

1 avant ou après une limite de temps inférieure ou supérieu-

re Zglu, ZgO10; Zg2u, Zg2o qui est prédéterminée en fonc-

tion de chaque durée de fin de phase. La durée minimale de la phase de brasage P3 est déterminée en fonction d'un temps de post-brasage ZN, découlant de l'expérience, du temps de brasage ZL et d'un temps de chauffage ZA sur au moins 10 K,

ceci s'étant avéré avantageux en pratique. De cette manie-

re, on réalise automatiquement une optimisation pas-à-pas de la distribution des durées de phases pour l'ensemble du chauffage. Afin d'éviter des fluctuations périodiques de la régulation entre deux phases de chauffage P1, P2, la température limite supérieure Tgo de la première phase P1 est imposée d'avance, dans chaque cas de manière à ce que celleci soit atteinte le plus possible au même moment que

i15 celui o la température limite supérieure Tgu'est attein-

te au cours de la seconde phase P2 du processus parallèle,

la modification de la température limite Tgo de la premiè-

re phase Pa étant effectuée pour la période de temps sui-

vante, en fonction de la direction et de l'importance de

la différence entre les moments de mesure, et cela jus-

qu'à ce que la différence ait été réduite jusqu'à une va-

leur inférieure à une valeur minimale.

L'étalonnage des détecteurs de température TmO, Tm11-Tm33 s'effectue avantageusement relativement les uns aux autres avec le four non chargé, situation o, par définition,tous les détecteurs indiquent la même température et, ensuite,

au cours d'une deuxième étape, par rapport à la températu-

re finale de brasage TLe, déterminée comme déjà décrit.

La température ainsi déterminée permet d'imposer la tempé-

rature de consigne pour les chauffagesde four H1, H2, H3,

qui sont commandés par des circuits de régulation subordon-

nés, de manière à obtenir une température de four TF cons-

tante dans une large mesure.

1 Si les détecteurs de température Tm11 à Tm33 signalent dif-

férentes températures de sortie, parce qu'un petit réfrigé-

rant seulement est présent dans le four, il est alors avan-

tageux d'utiliser la température la plus basse signalée com-

me température de sortie TA. De plus, les indications de température de sortie dans les

différentes lignes horizontales sont avantageusement compa-

rées entre elles, de manière à pouvoir déterminer s'il exis-

te des lignes entières pratiquement sans diminution de tem-

pérature par rapport à la température de four TF, soit de haut en bas, soit de bas en haut. Le signal différentiel éventuellement existant permet d'ajuster le dispositif de

réglage 81, 82 de manière appropriée, si bien que l'écoule-

ment d'air est restreint dans les lignes sans diminution

de température, ceci provoquant une réduction de la diffé-

rence. Cette méthode permet d'améliorer le transf>rt de cha-

leur vers l'objet à braser. L'adaptation aux différences

de chargement du four s'effectue alors automatiquement.

Dans la chambre de refroidissement 4 également, les diffé-

rentes étapes du processus de refroidissement-sont avanta-

geusement déterminées par contrôle de la température. Le

refroidissement au moyen de l'air froid provenant du venti-

lateur 71 s'effectue suivant une courbe de température AK, qui correspond, en principe, à l'allure observée au cours du brasage, mais avec inversion, et qui peut donc être

évaluée de manière correspondante.Le refroidissement se conti-

nue jusqu'à une température de sortie d'air T4 pré-imposée,

et cela au moyen d'air froid, puis l'arrosage par eau froi-

de est alors enclenché, de manière à provoquer, au cours

d'un intervalle de temps prédéterminé Zv2, un refroidisse-

ment brusque d'environ 90 , provoqué par l'eau de refroi-

dissement Wk, l'opération suivante étant un lavage WW au

moyen d'eau chaude Wa pendant un intervalle de temps pré-

1 déterminé Zv3, puis un décapage Be avec le décapant B pen-

dant l'intervalle Zv4 et, finalement, le rinçage Sp avec le liquide de rinçage SW pendant l'intervalle de temps

Zv5. Les intervalles de temps Zv2 à Zv5 sont choisis a-

vantageusement avec une longueur correspondant à l'inter- valle de temps ZK, vu que celui-ci constitue une mesure de l'importance ou du nombre d'objets à braser auxquels les phases du procédé doivent être adaptées. De cette manière, la consommation d'énergie et de produits est maintenue la plus faible possible, tandis que la durée de la phase de

refroidissement P4 est minimisée. La commande de ces pha-

* ses du procédé s'effectue par manoeuvre séquentielle des

vannes 76 à 79, qui sont montées pour commander le dispo-

sitif de pulvérisation 74 (figure 8).

La figure 3 représente schématiquement un dispositif de

commande ST, qui peut être un processeur commandé par pro-

gramme,avec ses raccordements d'entrée et de sortie. La

programmation et l'avancement sont déterminés par les si-

gnaux horaires du générateur de rythme CL.

Le dispositif d'introduction E sert à introduire les va-

leurs imposées et le dispositif de sortie A sert à trans-

mettre au personnel de commande les signaux de fonctionne-

ment et d'alarme.

Les signaux des détecteurs de température Tmo, Tmo', Tmo", Tm11... Tm33" du four de brasage 3, ainsi que les groupes de détecteurs de température correspondants des fours de chauffage 1, 2 et de la chambre de refroidissement 4 sont disponibles aux entrées, en vue du traitement et tous les

signaux en retour Rm des mécanismes de commande et des ven-

tilateurs y sont également amenés. Les signaux de sortie sont amenés aux entrées de commande des mécanismes 66, 83, des commandes de ventilateur Vla, V2a, V3a, 71, des vannes 1 76, 77, 78, 79, de la soufflante 72, du châssis mobile 73, du mécanisme d'avancement Fa et des chauffages de four H1,

H2, H3.

Conformément au procédé, les signaux d'entr6e et les va- leurs de consigne sont combinés et de nouvelles valeurs de

consigne sont mises en mémoire, en vue du traitement ulté-

rieur, les signaux de commande étant créés en séquence tem-

porelle et étant amenés aux entrées de réglage ou servant comme valeurs de référence pour les régulateurs comme, par

exemple, celui du chauffage de four ou du réglage de la vi-

tesse des ventilateurs.

Comme on le voit à la figure 4, il est également préférable de prévoir, pour le réfrigérant 51b, un chauffage d'appoint situé en face des grillages 81< 82. De part et d'autre du réfrigérant 51b, est prévu un thermocouple 91, 92 avec

un régulateur correspondant 93, 94, le thermocouple 91 dé-

tectant la chaleur de convection provenant du chauffage de

four H3 et le thermocouple 92 détectant la chaleur de ray-

onnement provenant du chauffage d'appoint 90, ces deux ty-

pes de chaleur étant contrôlés au moyen des régulateurs 93, 94.

Comme le montre également la figure 4, il est prévu un dis-

positif de distribution et de réglage entre les ventilateurs L1, L2, L3 et les pièces 51, ce dispositif étant constitué, de préférence, degrilles 81, 82, pouvant se déplacer l'une

par rapport à l'autre, et qui sont disposées à peu près pa-

rallèlement l'une à l'autre à une certaine distance, un mécanisme de commande 83 permettant de faire pivoter une

des grilles 82 autour d'un axe, de manière à ce que la dis-

tance augmente ou diminue de haut en bas, afin d'obtenir, d'une part, un écoulement uniforme sur l'axe horizontalet,

d'autre part, sur l'axe vertical. Les grilles81,82 sont con-

1 çues de manière à ce que, en cas de fermeture complète avec

ouverture simultanée d'un clapet d'air 95, disposé par-des-

sus, l'écoulement d'air cesse d'être un écoulement horizon-

tal LH pour être dévié, suivant la direction d'écoulement verticale LV.

Après la fermeture des grilles 81, 82 et la déviation du cou-

rant d'air de la direction d'écoulement horizontale vers

la direction d'écoulement verticale, les chauffages incor-

porés à la grille 81 sont mis en fonctionnement, ainsi que le chauffage d'appoint Vl, V2, V3 (90), de manière à ce que l'objet à braser 51 soit atteint de part et d'autre par la chaleur rayonnante et, verticalement, par la chaleur de

convection, de manière à réaliser une augmentation de tem-

pérature régulière et un échauffement uniforme.

Le circuit de chauffage par convection et le circuit de

chauffage par rayonnement ont une alimentation et une régu-

lation séparées.

Les résistances de chauffage par rayonnement peuvent être

disposées de manière décalée, pour réaliser un trans-

fert de la quantité de chaleur qui est avantageux pour le produit. La figure 9 représente l'ensemble du four à passage en vue schématique par le dessus. Ce four est constitué, suivant la direction de passage de l'objet à braser 51, d'une zone GZ, chauffée au gaz, d'une zone EZ, chauffée électriquement, d'une zone de refroidissement KZ et d'une zone de lavage, de décapage et de refroidissement WZ. La zone de four GZ chauffée au gazest constituée de plusieurs sections de four 2 et la zone de four EZ, chauffée électriquement, est

constituée de plusieurs sections de four 3.

1 Le côté d'entrée de la zone GZ est fermé par une porte 6 et une porte 6 est également prévue entre les zones GZ et EZ, disposées l'une derrière l'autre. Dans la zone EZ se trouve également une porte 6, ainsi qu'une autre porte 6 disposée entre les zones EZ et KZ. De plus, il existe dans la zone de refroidissement KZ, constituée de la chambre de refroidissement 4, une porte 6 qui divise cette zone de refroidissement KZ en une partie de chambre refroidie à l'air 4a et une partie 4b pour refroidissement rapide à l'eau. La partie pour refroidissement rapide 4b se continue par la zone de lavage, de décapage et de rinçage WZ, avec

ou sans intercalation d'une porte 6.

Les pièces à braser 51 sont transportées pas-à-pas à travers

la zone GZ chauffée au gaz, au moyen du dispositif d'avan-

cement 5. Ensuite, les pièces 51 arrivent dans la zone EZ à chauffage électrique, avec une vitesse de déplacement plus faible, afin de pouvoir contrôler le temps de séjour en

fonction de la température de brasage de l'objet et indépen-

damment des opérations qui précèdent ou suivent le brasa-

ge.

Dans la zone de refroidissement KZ, les pièces 51 sont en-

traînées pas-à-pas, avec une vitesse de déplacement rapi-

de, et dans la zone de lavage WZ, les pièces 51 avancent

à nouveau avec une vitesse réduite.

Claims (22)

REVENDICATIONS

1. Procédé de brasage de pièces d'aluminium recouvertes de brasure et, en particulier, de réfrigérants, dans lequel de l'air et/ou un gaz protecteur chauffé est amené sur les pièces et, de préférence, à travers le réfrigérant, caractérisé en ce que la vitesse de l'air (vL) est contrôlée et/ou réglée, en fonction d'une température de la pièce et/ou d'une température de sortie (TA) de l'air quittant la pièce, de façon à ce que celle-ci corresponde à la vitesse maximale (v/max) si la température de sortie (TA) se trouve en dessous d'une température limite inférieure présélectionnée (Tgu, Tgu', T2), et que la vitesse de l'air (vL) soit d'autant plus basse, par rapport à une vitesse maximale (v/max), que la température de sortie (TA) est plus proche d'une température limite supérieure présélectionnée (Tgo, Tgo', T3), et que la vitesse de l'air (vL) soit maintenue à une valeur prédéterminée (v/min) si la température de sortie (TA) est égale ou supérieure à la température limite supérieure présélectionnée (Tgo, Tgo', T3) et que l'opération de brasage, le cas échéant une phase de brasage P3, est terminée, de préférence, après l'écoulement d'une phase de post-brasage prédéterminée (ZN), en dépendance de ce que la température limite

supérieure (T3) a été atteinte.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température limite supérieure (T3) est déterminée par le fait que la température de sortie (TA) est mesurée et mise en mémoire en continu à des intervalles de temps déterminés aux moments (tnm,...tn-1, tn+l), et la croissance de la montée en température est déterminée à partir des différences de valeurs de mesure correspondantes (dtn, dtn-l, dtn+l...) par comparaison continue de celles-ci, la température finale de brasage (TLe), située avant le début de l'augmentation de la montée, est déterminée à partir de celle-ci, et la température limite supérieure (T3) est fixée à quelques degrés Kelvin au-dessus de celle-ci, et une température de four (TF) est fixée, de préférence en fonction de ceci,

pour régler un chauffage de four (Hi, H2, H3).

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour déterminer l'augmentation de la montée de température, on établit des différences de valeurs de mesure (Dml, Dm2) par moyenne sur deux intervalles de temps avoisinants (ml, m2), l'intervalle de temps (m2) situé avant le point actuel (tn+2) englobant, de préférence, deux moments (tn+2, tn+l) et étant choisi suffisamment grand pour qu'une différence de valeur de mesure (Dm2) correspondant à quelques degrés Kelvin puisse être mesurée, et en ce que l'intervalle précédant (ml) est, de préférence, choisi plus long et correspond à peu près à la durée de brasage (ZL) qui sert à l'apport de la chaleur de fusion entre une température initiale de

brasage (TLa) et la température finale de brasage (TLe).

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la température initiale de brasage (TLa) est déterminée par le fait que l'on détermine, de préférence en se basant sur des valeurs moyennes des différences de valeurs de mesure (dtn, dtn+l...) d'intervalles voisins, le moment et la température correspondante, pour lequel l'augmentation de température de l'intervalle précédent par rapport à l'intervalle suivant est inférieure à une valeur présélectionnée comme, par exemple, 50%, tandis qu'au moins l'intervalle de temps précédent est un peu

plus court que la durée de brasage (ZL).

5. Procédé selon l'une des revendications

précédentes, caractérisé en ce que le procédé de brasage est effectué en au moins deux phases successives (P1, P2, P3) dans des sections de four correspondantes (1, 2, 3) avec des chauffages de fours (Hi, H2, H3), respectivement des températures de four (TF) correspondants, réglables individuellement, et des vitesses d'air (vl, v2, v3)

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réglables individuellement, tandis que, dans les sections de four (1, 2, 3) la température de sortie correspondante (TA) est déterminée et, à partir de celle-ci, la vitesse de l'air (vl, v2, v3) est réglée en fonction des températures limites supérieures et inférieures (Tgu, Tgu', T2; Tgo, Tgo', T3) prédéterminées et continuellement

croissantes pendant les phases (P1, P2, P3).

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la durée (Zp) de la phase de brasage (P3) est déterminée de manière à ce qu'elle corresponde à la somme du temps de post-brasage présélectionné (ZN), du temps de brasage (ZL) et d'un temps de chauffage préliminaire (ZA) nécessaire pour atteindre une augmentation de la température de sortie d'au moins 10 K, et en ce que la température limite inférieure (Tgu, Tgu') des autres phases (P1, P2) et/ou l'allure de la caractéristique de régulation de chacun des régulateurs de vitesse est choisie de façon à ce que la température limite supérieure

(Tgo, Tgo') soit atteinte dans des limites de temps -

déterminées (Zglu, Zglo; Zg2u, Zg2o) proches de la fin de la phase, tandis que, si la valeur limite est dépassée ou n'est pas atteinte, la température limite (Tgu, Tgu') est augmentée ou diminuée pas-à-pas, à partir de la période de

phase suivante.

7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il existe deux phases de chauffage (P1, P2) et que la température limite supérieure (Tgo') de la première phase (Pi) est choisie de manière à ce que celle-ci soit atteinte, dans toute la mesure du possible, au même instant que dans le processus parallèle de la seconde phase (P2) et que, suivant la différence entre les moments correspondants, en grandeur et en direction, la température limite (Tgo) de la première phase soit augmentée ou diminuée pas-à-pas, à partir de la période de

phase suivante.

8. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il existe seulement une phase de chauffage, et que la température limite inférieure, et spécialement la température limite supérieure (Tgu', Tgo') de la phase de chauffage sont choisies, et la durée de chauffage (ZA) établie, de manière à ce que la durée totale de la phase de chauffage et de la phase de brasage suivante soit réduite au minimum, la température limite supérieure (Tgo') étant de préférence diminuée pas-à-pas à partir d'une valeur initiale et/ou la température limite inférieure (Tgu') augmentée pas-à-pas pour la période 'de phase suivante jusqu'à ce que le minimum soit atteint ou dépassé. 9. Procédé selon la revendiction 1, caractérisé en ce que l'on mesure, en arrière du chauffage de four (Hi, H2, H3) et avant l'endroit o sont introduites les pièces d'alumininium, une température de four (TF) qui est comparée à une température de consigne présélectionnée (TFs), le chauffage de four (Hi, H2, H3) étant réglé par le signal différence et en ce que, en l'absence de pièce d'aluminium derrière l'endroit o les pièces d'aluminium sont introduites, la température de sortie (TA) est mesurée en au moins un endroit, et en ce que le signal de mesure pour la température de sortie est mis en correspondance avec la température de four mesurée d'autre

part (TF), ce qui permet d'effectuer un étalonnage.

10. Procédé selon la revendication 1 ou 9, caractérisé en ce que la température de sortie (TA) est mesurée en différents endroits, répartis sur la ou les surface(s) du réfrigérant, et que la température de sortie mesurée la plus faible (TAI, TA2,...) est chaque fois

utilisée pour le contrôle et/ou la régulation.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que, en fonction de la différence des températures de sortie (TAll, TA12,..) l'une par rapport à l'autre, une action de contrôle ou de régulation est assurée, grâce à au moins un dispositif d'étranglement (81, 82)

ajustable, spacial, dans le but de diminuer la différence.

12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après achèvement de la phase de brasage (P3), il se produit un refroidissement des pièces provoqué par de l'air de refroidissement, jusqu'à ce que l'on descende en dessous d'une température limite présélectionnée (T4) située en dessous de la température de début de brasage (TLa), tandis qu'un refroidissement brusque (WK) à l'eau froide, un lavage (WW) à l'eau chaude, un décapagee (Be) et un rinçage (Sp) s'effectuent ensuite pendant les intervalles de temps prédéterminés (Zv2, Zv5) successifs, les intervalles de temps (Zv2, Zv5) étant chaque fois choisis d'avance par rapport à la durée (ZK) requise pour

le refroidissement jusqu'à la température limite (T4).

13. Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé

selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce

que celui-ci est constitué d'au moins une section de four (1, 2, 3) et d'une chambre de refroidissement (4) en série, et qu'un dispositif de transport, par exemple un chaîne transporteuse (5) traverse ce dispositif et que, dans chaque section de four (1, 2, 3) est disposé un chauffage de four (H1, H2, H3) et un ventilateur réglable (L1, L2, L3), de manière à ce que cet air chaud balaye, ou soit envoyé à travers les pièces, par exemple, des réfrigérants (51a à d), transportées par le dispositif de transport (5), pendant les phases (Pi, P2, P3, P4), à travers les sections de four (1, 2, 3) et la chambre de refroidissement (4), et en ce qu'il comprend, dans le courant d'air, un détecteur de température (TmO) pour mesurer la température de four (TF) en avant des pièces, ainsi qu'au moins un détecteur de température (Tmll..Tm33,) pour mesurer la température de sortie (TA)

en arrière des pièces.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les sections de four (2, 3) et, de préférence, la chambre de refroidissement (4), peuvent être fermées vers l'extérieur, et l'une par rapport à l'autre, au moyen de portes (6) commandées automatiquement par des mécanismes de commande indépendants (66), et que les portes (6) ne sont actionnées qu'au cours des opérations de transport du dispositif de transport (5). 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'objet à braser est entraîné par un dispositif de transport (5), disposé sur une paroi extérieure de la section de four (2, 3) et de la chambre de refroidissement (4), et en ce que les chariots du dispositif de transport (5) parcourent les différentes

zones en respectant les différents temps de séjour.

16. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la porte (6) peut être commandée par une tringle (62) au moyen d'un vérin (61), soit individuellement, soit par paire avec une porte voisine (6), de manière à provoquer sa fermeture ou son relevage et que, à l'état relevé, elle puisse subir un pivotement au cours de la phase suivante de la commande, parallèlement à la paroi du four et au moyen de bras de pivotement (64) actionnés par le mécanisme de commande (66), de manière à libérer l'ouverture de passage, tandis que le mécanisme de commande (66) est accouplé en parallèle, de préférence par un arbre (65), à tous les

bras de pivotement (64).

17. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'un dispositif d'étranglement et de distribution est monté entre les ventilateurs (Li, L2, L3) et les pièces, ce dispositif étant constitué, de préférence, de treillis (81, 82), comme des grilles, pouvant se déplacer l'une par rapport à l'autre et situées à une certaine distance parallèlement l'une à l'autre, une des grilles (82) pouvant pivoter autour d'un axe, grâce à un mécanisme de commande (83), de manière à ce que la distance augmente ou diminue de haut en bas, afin d'obtenir ainsi, d'une part un écoulement uniforme suivant l'axe horizontal, ainsi que suivant l'axe vertical et que par fermeture complète, avec ouverture simultanée d'un clapet d'air (95) disposé dans le dessus, l'écoulement d'air soit dévié de la direction d'écoulement horizontale (LH) vers une direction d'écoulement verticale (LV). 18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que, après fermeture des grilles (81, 82) et déviation de l'écoulement d'air de la direction d'écoulement horizontale vers la direction d'écoulement verticale, les chauffages incorporés dans la grille (82) sont mis en service, et le chauffage d'appoint V1, V2, V3 (90) est également mis en service, si bien que le produit à braser est exposé, de part et d'autre, à la chaleur de rayonnement, et est exposé verticalement à la chaleur de convection, ce qui provoque une augmentation régulière de

température et un échauffement uniforme.

19. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que, dans la chambre de refroidissement (4), on prévoit un ventilateur (71), une soufflante (72) à déplacement contrôlé, montée sur un châssis de transport (73), un dispositif de pulvérisation (74) précédé d'une vanne asservie (76) et un détecteur de température pour la détermination de la température de l'objet dans la chambre de refroidissement, de manière à ce que les phases ultérieures du refroidissement par air (71) du dispositif de pulvérisation (74) et du dispositif de soufflage (72) puissent être commandées au moyen d'éléments de programmation, en fonction de l'objet à

braser ou à refroidir.

20. Dispositif selon une ou plusieurs des

revendications 13 à 18, caractérisé en ce qu'un chauffage

d'appoint (90) est disposé de part et d'autre dans chaque section de four (2, 3) pour fournir une chaleur rayonnante à l'objet à braser, tandis que le chauffage situé avant l'objet à braser, suivant la direction d'écoulement en cas d'écoulement horizontal, est déclenché ou enclenché en cas

de chauffage vertical.

21. Dispositif selon les revendications 19 et 20,

caractérisé en ce qu'un thermocouple (91, 92) avec des régulateurs correspondants (93, 94) pour la régulation du chauffage de four (H1I, H2, H3) et du chauffage d'appoint

(90) est disposé de part et d'autre de l'objet à braser.

2.2. Dispositif selon une ou plusieurs des

revendications 13 à 21, caractérisé en ce que les circuits

de chauffage par rayonnement et les circuits de chauffage par convection ont une alimentation et une régulation séparées et que les résistances de chauffage par rayonnement sont disposées échelonnée par rapport à

l'objet à braser.

23. Dispositif selon l'une des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande (ST) qui est contrôlé par un générateur de rythme (CL) et comporte un programme de contrôle pour mettre en oeuvre le procédé et est relié, du côté de l'entrée, à un dispositif d'introduction (E) pour les valeurs de consigne et les détecteurs de température (TmO; Tmll...Tm33) pour chacune des sections de four (1, 2, 3) et la chambre de refroidissement (4), et le cas échéant, la signalisation en retour (Rm) des mécanismes de commande (66, 83) et des ventilateurs (L1, L2, L3, 71) et est relié, du côté de la sortie, à un dispositif de transmission (A) pour les signaux d'état et, en particulier, les signaux d'erreur, les entrées de commande des mécanismes de commande des ventilateurs (Vla, V2a, V3a; 71), des mécanismes de commande (66, 83), des vannes (76, 79), de la soufflante (72) et du châssis de transport (73), ainsi que du mécanisme d'avancement (Fa)

et des chauffages de four (H1, H2, H3).

24. Dispositif selon une ou plusieurs des

revendications 13 à 23, caractérisé en ce que, en

direction d'avancement de l'objet à braser (51) il est prévu, l'une derrière l'autre, une ou plusieurs sections de four constituées d'une zone chauffée au gaz (GZ), d'une zone chauffée électriquement, constituée d'une ou plusieurs sections de four (EZ), d'une zone de refroidissement (KZ) et d'une zone de lavage, de décapage et de rinçage, l'entrée de la zone (EZ) étant fermée par une porte (6), et une porte (6) étant prévue entre les zones voisines (GZ, EZ et KZ) ainsi qu'à l'intérieur de la zone de refroidissement (KZ), de manière à subdiviser cette zone (KZ) en une partie de refroidissement (4a) fonctionnant à l'air et une partie de refroidissement

brusque (4b) fonctionnant à l'eau (figure 9).

25. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'objet à braser (51) est avancé pas-à-pas dans la zone chauffée au gaz (GZ), se déplace lentement dans la zone à chauffage électrique (EZ), est transporté rapidement et pas-à-pas dans la zone de refroidissement (KZ) et se déplace à nouveau lentement

dans la zone de lavage (WZ).