FR2731933A1 - Procede et ensemble de chauffage de lingot - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne le chauffage des lingots. Elle se rapporte à un procédé de chauffage d'un lingot (W) qui comprend la transmission du lingot (W) à un four d'essais du même type qu'un four réel, un dispositif de mesure de la température du lingot étant un thermocouple, l'introduction du lingot (W) dans le four réel (12) et le début de son chauffage, un dispositif de mesure de la température du lingot étant un thermomètre à rayonnement (49), et le maintien en température par utilisation d'une température cible égale à la valeur mesurée par le thermomètre à rayonnement (49) et correspondant à la température obtenu après le temps de chauffage mesuré dans le four d'essais. Application au moulage par injection d'alliages de magnésium et d'aluminium.
Description
La présente invention concerne un procédé de chauffage d'un lingot utilisé
pour le moulage par injection d'un métal, dans lequel un lingot métallique est chauffé à une température prédéterminée et est maintenu pratiquement à cette température, et elle concerne aussi un ensemble de chauffage de métal dans lequel la création d'oxydes est réduite par détection de la concentration de l'oxygène avant chauffage. Lors du chauffage d'un lingot d'un alliage de magnésium (Mg) ou d'aluminium (Al) (appelé simplement "lingot" dans la suite du présent mémoire) et du maintien du lingot à une température déterminée, il est important de connaître la température précise du lingot métallique pour l'obtention d'un moulage de haute qualité. Ainsi, on a réalisé habituellement des ensembles tels que la température du lingot, chauffé par un organe de chauffage par induction ou par résistance, est mesurée à l'aide d'un thermomètre à
rayonnement, la température est mise à un niveau prédé-
terminé par réglage de la transmission d'énergie à l'organe de chauffage, et la température est maintenue pendant une période prédéterminée. Le thermomètre à rayonnement indiqué dans le présent mémoire représente un instrument destiné à
mesurer une température apparente d'un article par obser-
vation de son rayonnement thermique.
Cependant, comme l'émissivité varie avec la forme, la rugosité et l'état de surface d'un lingot, la température
donnée par le thermomètre à rayonnement présente des fluc-
tuations. Bien qu'on puisse déterminer une température convenable par incorporation directe d'un thermocouple au lingot et par mesure de sa température, le thermocouple doit être retiré afin que le lingot puisse être ensuite broyé, et la réalisation d'une telle opération dans un procédé continu
a été délicate.
Jusqu'à présent, on a rempli au préalable la chambre de chauffage d'un gaz inerte après son évacuation de manière
que le lingot métallique ne s'oxyde pas pendant son chauf-
fage. Cependant, comme la concentration d'oxygène de l'atmosphère de la chambre de chauffage n'a pas été vérifiée par ce procédé, un moulage défectueux a été parfois fabriqué du fait de la création d'oxydes sous l'action de l'oxygène de l'atmosphère. Un autre problème est que l'alliage de magnésium ou d'aluminium par exemple peut s'enflammer. La présente invention a donc pour objet un procédé et
un ensemble qui permettent le chauffage d'un lingot métal-
lique à une température prédéterminée, indépendamment de la dispersion de température indiquée par le thermomètre à rayonnement lors du chauffage du lingot avec mesure de sa température à l'aide du thermomètre à rayonnement, et permettant le maintien ultérieur de la température avec des
fluctuations réduites.
L'invention a aussi pour objet un procédé et un
ensemble qui permettent le moulage du lingot en toute sécu-
rité, tout en empêchant la production de moulages défectueux
par suppression de la production d'oxydes, grâce à la détec-
tion de la concentration d'oxygène avant le chauffage du
lingot métallique.
Dans un premier aspect, l'invention concerne un procédé de chauffage d'un lingot destiné au moulage par injection d'un métal, dans lequel un essai préalable est réalisé dans un four d'essais du même type que le four réel pour la détection, à l'aide d'un thermocouple et d'une minuterie, du temps qui s'écoule lors du chauffage du lingot jusqu'à une température de consigne, et le lingot est ensuite chauffé dans le four réel pendant le temps détecté, jusqu'à ce qu'il atteigne la température de consigne, et la température du lingot est ensuite mesurée par un thermomètre à rayonnement
afin que le lingot soit maintenu à la température mesurée.
Dans un second aspect, l'invention concerne un ensemble de chauffage de lingots métalliques, comprenant un capteur d'oxygène destiné à détecter la concentration d'oxygène dans l'atmosphère d'une chambre de chauffage, et un circuit de commande destiné à alimenter un enroulement de chauffage par induction destiné à chauffer le lingot métallique lorsque la concentration d'oxygène qui est détectée dans l'atmosphère
est inférieure à une valeur prédéterminée.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
seront mieux compris à la lecture de la description qui va
suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe de la partie principale d'un appareil de moulage par injection auquel s'applique un procédé de chauffage d'un lingot de moulage par injection d'un métal selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 1; la figure 3 est une coupe d'une chambre de chauffage utilisée comme four d'essais; la figure 4 est un diagramme synoptique représentant la disposition d'un ensemble de commande d'une section de commande de chauffage par induction;
la figure 5 est un ordinogramme d'un procédé de prépa-
ration d'un abaque dans un essai préliminaire; la figure 6 représente un exemple d'abaque préparé dans l'essai préliminaire; la figure 7 est un ordinogramme des opérations de chauffage et de maintien en température mises en oeuvre dans un four réel; la figure 8 représente la disposition générale d'un appareil de moulage par injection auquel s'applique l'ensemble de chauffage d'un lingot métallique selon l'invention; la figure 9 est un diagramme synoptique représentant la construction de l'ensemble de chauffage d'un lingot métallique selon l'invention; et
la figure 10 est un ordinogramme illustrant le fonc-
tionnement séquentiel de l'ensemble de chauffage de lingot métallique. On se réfère à la figure 1; un appareil 1 de moulage par injection comporte un injecteur 3 contenant une vis 2 et une chambre 10 d'alimentation de l'injecteur 3 en matières premières. La chambre 10 d'alimentation a, de haut en bas, une chambre 11 d'introduction de lingot (voir figure 2), une chambre 12 de chauffage formant un four réel, une chambre 13 d'isolation thermique et une chambre 15 de découpe équipée d'organes 21 de coupe. La chambre 13 d'isolation thermique est entourée d'un organe 31 de maintien en température et d'un isolateur thermique cylindrique 32, elle a une hauteur lui permettant de contenir entièrement un lingot, et elle est raccordée à un tube 33 de transmission de vide et de gaz à sa partie supérieure. L'évacuation est réalisée ou un gaz inerte est
transmis par le tube 33, par commutation convenable.
La chambre de découpe possède un capteur 35 d'un niveau élevé et un capteur 36 d'un niveau bas, séparés l'un de l'autre dans la direction de la hauteur. Des thermomètres destinés à mesurer la répartition de température dans la direction axiale de l'injecteur 3 sont placés dans la
direction axiale.
Les organes 21 de découpe sont des organes formant des têtes d'un dispositif 20 de broyage et sont raccordés à un moteur 26 par un arbre 22 d'entraînement, un arbre 23 de tourillonnement, un carter 24 de transmission à deux axes et
un organe 25 de décélération. Le carter 24 est un distri-
buteur ayant un axe d'entrée et deux axes de sortie, et les deux organes 21 de coupe sont entraînés en rotation en sens
opposés par un seul moteur 26.
Sur la figure 2, la chambre 12 de chauffage est un récipient de chauffage sous vide ayant un organe céramique cylindrique 41 de support, un enroulement 42 de chauffage par induction, un matériau 43 de blindage magnétique et un cylindre externe 44. Un obturateur supérieur 45 est monté au-dessus de la chambre 12 de chauffage, un organe 46 d'arrêt de lingot est placé à l'intérieur de la chambre, et un obturateur inférieur 47 est placé à la partie inférieure
de la chambre.
En outre, un thermomètre 49 à rayonnement est placé à l'extérieur de la chambre 12 de chauffage et est destiné à mesurer la température d'un lingot W grâce à une ouverture 48 percée radialement dans l'organe 41 de support et une sortie 44a du rayonnement thermique, formée dans le cylindre externe 44, le thermomètre étant destiné à transmettre un signal 49a qui correspond à la température mesurée. Ce thermomètre 49 est raccordé à une section 50 de commande de
chauffage par induction.
La section 50 de commande de chauffage par induction est raccordée à l'enroulement 42 de chauffage par induction afin qu'elle règle la puissance transmise à l'enroulement 42
d'après le signal 49a provenant du thermomètre 49.
La figure 3 est une coupe d'une chambre de chauffage
d'un four d'essais, sur laquelle les références déjà utili-
sées désignent des éléments correspondants placés dans la chambre de chauffage 12. La chambre 70 de chauffage du four d'essais a la même configuration, le même volume et est formée du même matériau que la chambre 12 de chauffage du four réel. Alors que la température du lingot W est mesurée à l'aide du thermomètre à rayonnement 49 dans la chambre 12 de chauffage, elle est mesurée à l'aide d'un thermomètre thermoélectrique 71 comprenant un thermocouple dans la chambre 70 de chauffage. Le matériau et le diamètre du fil utilisés pour le thermomètre thermoélectrique 71 ne sont pas
affectés par le chauffage par induction.
Plus précisément, une première extrémité du thermomètre
71 est introduite dans le lingot W par une ouverture supe-
rieure de la chambre 70 de chauffage qui est fermée par de la laine de verre 72, et l'autre extrémité est raccordée à un indicateur. L'enroulement 42 de chauffage par induction, bien qu'il ne soit pas représenté, est alors réglé par la section de commande de chauffage par induction de la même
manière que dans le four réel.
La figure 4 est un diagramme synoptique représentant la construction de l'ensemble de commande de la section 50
de commande.
La section 50 de commande de chauffage par induction comporte une section 51 à photodétecteur et convertisseur de signal photoélectrique (appelée dans la suite "section de convertisseur de signal"), un régulateur 52 de température cible programmée (appelé dans la suite "régulateur de température programmée"), un régulateur 53 de température saisie depuis l'extérieur qui correspond à une valeur de consigne de la température cible (appelé dans la suite "régulateur de température saisie"), une mémoire analogique
54, un organe 60 de commande séquentielle et un relais 55.
La section 51 de convertisseur de signal reçoit, par une fibre optique 49a, la lumière provenant du thermomètre à rayonnement à fibre (thermomètre 49) qui a mesuré la température du lingot W et transforme la lumière en un signal électrique destiné à être transmis comme signal de
température mesure 51a.
Le régulateur 52 de température programmée reçoit le signal 51a de température mesurée et le transmet à la mémoire analogique 54 sous forme du signal de température mesurée 52a. Une minuterie (non représentée) est incorporée
au régulateur 52. Elle commence à compter lors de l'intro-
duction d'un signal de commande de début de chauffage 58a (signal de mise en fonctionnement), pour le chauffage et le maintien en température dans le four réel, et elle est remise à zéro lorsque le temps tl déterminé d'après un abaque (décrit dans la suite) préparé au préalable s'est écoulé. Il faut noter que la minuterie est remise à l'état initial. Après réception du signal 58a de commande de début de chauffage et le début du minutage, le régulateur 52 de température programmée compare le temps minuté par un organe d'ajustement de type proportionnel, par intégration et par dérivation, ou analogue, au temps de chauffage tl déterminé d'après l'abaque et règle la puissance transmise à l'enroulement 42 de chauffage par induction par transmission d'un signal 52b de réglage de puissance de chauffage par l'intermédiaire du dispositif 62 de commande de puissance de chauffage composé d'un relais ou analogue, par exemple jusqu'au moment o la température atteint le temps de chauffage tl. Lorsque le temps de chauffage tl est atteint, le régulateur 52 transmet un signal 52c d'écoulement de
temps de mise en température à la mémoire analogique 54.
La mémoire analogique 54 est composée d'un convertisseur analogique-numérique, d'une mémoire numérique et d'un convertisseur numérique-analogique par exemple. La réception du signal 52a d'écoulement du temps de mise en température provoque la mémorisation d'un signal 52a de température mesurée à ce moment comme température cible Tl, et la mémoire transmet ce signal comme signal de mesure 54a
au régulateur 53 de température saisie.
Le régulateur 53 de température saisie compare le signal 51a de température mesurée au signal 54a de mesure à l'aide d'un organe de commande de type proportionnel, par intégration et par dérivation par exemple ou analogue, et calcule le degré de correction, et il transmet un signal 53a de commande de puissance de chauffage au dispositif 62 de commande de puissance de chauffage afin que la puissance
fournie à l'enroulement 42 soit réglée et permette l'obten-
tion de la température cible TIl. En outre, lorsque le régu-
lateur 53 de température saisie reçoit un signal 59a de commande d'arrêt, il commande le dispositif 62 de commande de puissance de chauffage par l'intermédiaire du signal 53a de commande afin que la puissance transmise à l'enroulement
42 soit interrompue.
L'organe 60 de commande de séquence effectue une opéra-
tion séquentielle correspondant au four d'essais (pour la préparation de l'abaque) et au four réel (pour la température de chauffage et de maintien en température) et comporte un circuit 56 de saisie d'un signal de commutation ayant une valeur de consigne de température, un circuit 57 de commutation à relais, un circuit 58 de commande de débit de chauffage, et un circuit 59 de commande de temps de
maintien en température.
Le circuit 56 de saisie de signal de commutation de valeur de consigne de température transmet un signal 56a de commande de commutation lorsqu'il reçoit le signal 52c d'écoulement du temps de mise en température, vers le
circuit 57 de commutation à relais.
Lorsque le circuit 57 de commutation à relais reçoit le signal 58c de début de chauffage du circuit 58 ou le signal 56c de commande de commutation du circuit 56, il transmet un signal 57a de commande d'alimentation, destiné à commuter le régulateur 52 de température programmée et le
régulateur 53 de température saisie, à un relais 55.
Lorsqu'un commutateur 61 de début de chauffage de lingot est fermé, le circuit 58 de commande de début de chauffage transmet les signaux 58a et 58c de commande de début de chauffage afin que le régulateur 52 soit connecté
au dispositif 62 de commande de puissance de chauffage.
Lorsqu'un signal 58b de commande de début de chauffage de maintien en température est transmis, le signal 58c de commande de début de chauffage parvient au circuit 57 de commutation à relais afin que le régulateur de température saisie 53 soit connecté au dispositif 62 de commande d'énergie de chauffage, et un signal 58d de commande de début de chauffage est transmis au circuit 59 de commande de
temps de maintien en température.
Une minuterie (non représentée) qui commence à compter lorsque le signal 58d est transmis et qui est remise à zéro lorsqu'un temps prédéterminé, par exemple 3 h, s'est écoulé, est placée dans le circuit 59 de commande de temps de maintien en température. Lorsque ce temps s'est écoulé, le circuit 59 transmet un signal 59a de commande d'arrêt au
régulateur 53 de température saisie.
On décrit maintenant les opérations de préparation de l'abaque décrit précédemment et de chauffage du lingot et de
maintien en température.
La figure 5 est un ordinogramme des opérations mises en oeuvre pour la préparation de l'abaque dans un essai préliminaire, les références Si à S9 désignant chaque étape
du fonctionnement séquentiel.
L'abaque est préparé d'après la mesure réalisée dans la chambre de chauffage du four d'essais ayant la construction décrite précédemment, avant que le chauffage et le maintien en température soient réalisés dans le four
réel, et il représente la relation entre le temps de chauf-
fage avant que le lingot n'atteigne la température de consigne et la masse du lingot. Il faut noter qu'on se
réfère aussi le cas échéant aux figures 3 et 4.
La masse du lingot W est d'abcrd mesurée lors de la détermination du temps de mise en température du four d'essais au pas Sl. En fonction de la masse du lingot, l'opération est commutée afin qu'une valeur de consigne du
temps de chauffage du régulateur 52 de température program-
mée soit atteinte au pas S2. La commande de début de chauffage est transmise lorsqu'un commutateur de chauffage est fermé au pas S3. La puissance est alors transmise à l'enroulement 42 de chauffage par induction grâce au signal de commande de chauffage, et le lingot W commence à être
chauffé au pas S4.
Lorsque la température commence à augmenter, le temps qui s'écoule avant que la température cible de consigne ne soit atteinte est mesuré à l'aide d'un chronomètre, par exemple au pas S5. Pendant ce temps, la température du
lingot W commence à être mesurée par le thermomètre thermo-
électrique 71 au pas S6 et, lorsque la valeur indiquée sur l'indicateur 73 montre que la température cible est atteinte au pas S7, la mesure de temps est interrompue au pas S8 et la puissance transmise à l'enroulement 42 est interrompue afin que le chauffage du lingot W cesse au pas S9. Le temps
mesuré au pas S8 est considéré comme temps de chauffage tl.
La figure 6 représente un exemple d'abaque préparé au
cours de l'essai préliminaire décrit précédemment, et repré-
sente le cas o un lingot W est chauffé de 40 à 560 OC. L'axe des abscisses représente la masse du lingot (en grammes) et l'axe des ordonnées représente le temps de chauffage (en secondes). La figure 7 représente un ordinogramme des opérations utilisées pour le chauffage du lingot et le maintien en température dans le four réel, les pas S10 à S20 désignant les pas du fonctionnement séquentiel. Il faut noter qu'on se
réfère aussi le cas échéant aux figures 3 et 4.
Lors du chauffage du lingot et du maintien de sa température dans le four réel, le commutateur 61 de début de chauffage de lingot est d'abord fermé, le signal 57a de commande d'alimentation est transmis par le circuit 57 de commutation à relais à la suite du signal 58c de commande de début de chauffage provenant du circuit 58, et le relais 55 est piloté afin qu'il assure la connexion du régulateur 52 de température programmée au dispositif 62 de commande de
puissance de chauffage au pas S10.
A la suite de la réception du signal de commande 58a provenant du circuit 58, le régulateur 52 transmet le signal 52a de température mesurée qui correspond à la température du lingot W mesurée par le thermomètre à rayonnement 49 à la mémoire analogique 54, et transmet le signal 52b de commande
de puissance de chauffage afin que de l'énergie soit trans-
mise à l'enroulement 42 de chauffage par induction et que le
chauffage du lingot W commence au pas Sll.
Simultanément, le régulateur 52 de température program-
mée lance la minuterie, et compare le temps de la minuterie
au temps de chauffage tl déterminé à partir de l'abaque.
Lorsque le temps atteint le temps de chauffage au pas S12, le régulateur transmet le signal 52c d'écoulement du temps de mise en température à la mémoire analogique 54 sous forme d'un signal de commande de fixation de température mesurée et conserve le signal 52a dans la mémoire analogique 54 sous
forme de la valeur mesurée Tl au pas S13.
Ce signal mémorisé 52a de température mesurée est transmis au régulateur 53 de température saisie comme signal
54a de mesure au pas S14.
Le signal 52c d'écoulement de temps de mise en température est transmis simultanément au régulateur 53 et
au circuit 56, et le relais 55 est piloté par l'inter-
médiaire du circuit 57 de commutation à relais afin qu'il connecte le régulateur 53 au dispositif 62 de commande de
puissance de chauffage au pas S15.
Ii Le régulateur 53 de température saisie transmet le
signal 53a de commande de puissance de chauffage au dispo-
sitif 62 de commande de puissance de chauffage afin qu'il transmette de l'énergie à l'enroulement 42 et commence à maintenir la température du lingot W en utilisant comme
température cible la valeur mesurée précitée T1 au pas S16.
En même temps que le signal 58d de commande de début de chauffage est transmis au circuit 59 de commande de temps de maintien en température, la minuterie du circuit 59 commence à minuter. Après un temps prédéterminé, fixé au préalable (pas S17) et lorsque le lingot W est remplacé, au pas S18, la masse du lingot W est mesurée au pas S19. Si la masse du lingot W est la même que celle du lingot précédent W, le procédé revient au début de l'ordinogramme. Si la masse est différente, le procédé revient au pas S2 à partir
du pas S20 afin que le traitement précédent se répète.
Lorsqu'aucun lingot W n'est mis en place, le signal 59a de commande d'arrêt est transmis afin que le chauffage du
lingot (maintien en température) soit interrompu, c'est-à-
dire afin que la machine cesse de fonctionner.
Ainsi, la présente invention permet une augmentation de température dans le four réel jusqu'à la température de consigne, avec précision, comme dans le cas de l'utilisation du thermocouple, et permet le maintien de la température, si
bien que la dispersion de la température pendant le chauf-
fage et le maintien en température peut être réduite et la qualité du moulage métallique est accrue. En outre, comme aucun travail d'extraction du thermocouple ou analogue n'est nécessaire, le chauffage et le maintien en température peuvent être réalisés dans des opérations consécutives, si
bien que la productivité du moulage du métal est accrue.
On décrit maintenant un ensemble de chauffage du lingot métallique. Sur la figure 8, une filière 4 est raccordée à une extrémité d'un injecteur 3 du type à vis. La machine de chauffage de lingot métallique comporte une pompe à vide 5, c'est-à-dire un dispositif d'évacuation de la chambre de chauffage 12, une bouteille 6 d'un gaz inerte, un capteur 7
d'oxygène et un circuit 80 de commande.
Le lingot transmis à la chambre 12 de chauffage par la chambre 11 d'introduction de lingot, lors de la commande séquentielle assurée par le circuit de chauffage 80, est
chauffée à un état semi-fondu. Le lingot W à l'état semi-
fondu est transporté vers le bas, vers la chambre 13 de maintien en température, est broyé par les organes 51 de coupe et est injecté par l'intermédiaire de la chambre 15 de coupe dans une cavité 16 de la filière 4 par la vis 2, de
manière directe ou indirecte.
Un capteur d'oxygène du type à élément voltaïque dont la structure est simple est utilisé par exemple comme capteur 7 d'oxygène. Un courant créé par le capteur 7 est extrait et est transformé en une tension par une résistance de charge, ou le courant est amplifié pour la détection de la concentration d'oxygène qui présente une relation de
proportionnalité avec le signal de sortie du capteur.
La figure 9 est un diagramme synoptique de l'ensemble
de chauffage de lingot métallique selon l'invention.
La pompe à vide 5 est raccordée à la chambre 12 de chauffage par une soupape 81 de commutation et de l'air contenu dans la chambre 12 est évacué lorsque la pompe à vide 5 est entraînée. Le degré de vide dans la chambre 12 est détecté par une jauge à vide 82 placée entre la pompe 5
et la soupape 81.
La bouteille 6 de gaz inerte est raccordée à la chambre
12 par une soupape 83 de commutation permettant le remplis-
sage de la chambre 12 par un gaz inerte avec régulation de la pression de remplissage à l'aide d'une soupape 84 de
réglage de pression placée entre la bouteille 6 et la sou-
pape 83. La pression de remplissage est détectée par une jauge manométrique 85 placée entre la chambre 12 de
chauffage et la soupape 83.
Le capteur 7 d'oxygène est connecté à la chambre 12 de chauffage par une soupape 86 de commutation et il détecte la concentration d'oxygène dans l'atmosphère évacuée vers l'extérieur et circulant dans un débitmètre 87 monté entre le capteur 7 et la soupape 86. Un filtre 38 est placé entre
la chambre 12 de chauffage et la soupape 86.
Un interrupteur 89 est placé entre!e circuit 90 d'alimentation et l'enroulement 42 de chauffage par induc- tion afin qu'il transmette un courant à l'enroulement 42 pour le chauffage du lingot W. Le circuit 80 de commande est connecté par la pompe à vide 5, les soupapes 81, 83 et 86 et l'interrupteur 89 de manière qu'il les commute avec une séquence préréglée. Le circuit 80 de commande est aussi connecté à la jauge à vide 82, à la jauge manométrique 85, au débitmètre 87 et au capteur 7 d'oxygène pour la détermination du degré de vide, de la pression, du débit et de la concentration d'oxygène
dans chaque opération successive.
On décrit maintenant, en référence aux figures 9 et 10, le fonctionnement de l'ensemble de chauffage d'un lingot
métallique ayant la construction précitée.
Les soupapes 81, 83 et 86 de commutation sont fermées et l'interrupteur 89 est ouvert en position de réglage
initial pendant le chauffage du lingot métallique.
Lorsque le lingot W est enfermé de manière étanche dans la chambre 12 de chauffage, le circuit 80 de commande transmet un signal 80a de commande de fonctionnement de la pompe à vide 5 afin que celle-ci commence à fonctionner et
que l'évacuation de la chambre 12 commence au pas S31.
Le circuit 80 de commande transmet un signal 80b d'ouverture à la soupape 81 afin que celle-ci soit ouverte et prête pour l'évacuation de la chambre 12 de chauffage au pas S32. A ce moment, le circuit 80 de commande contrôle un signal 82a de confirmation de vide indiquant le degré de vide de la jauge à vide 82 pour la confirmation du degré de
vide dans la chambre de chauffage 12, au pas S33.
Lorsqu'il reçoit le signal 82a de confirmation de vide au niveau élevé H indiquant que le degré de vide a atteint une valeur prédéterminée, par exemple 10-2 torr, le circuit de commande transmet un signal 80c de fermeture de la soupape 81 afin que l'état de vide soit maintenu dans la
chambre 12 au pas S34.
Ensuite, le circuit de commande 80 transmet un signal d d'ouverture de la soupape 83 de manière que la chambre 12 de chauffage communique avec la bouteille 6 de gaz inerte et que le gaz inerte remplisse la chambre 12 avec réglage de
la pression de remplissage par la soupape 84, au pas S35.
Comme la chambre 12 a été évacuée au pas S34, le gaz inerte
pénètre rapidement dans la chambre 12.
La pression du gaz dans la chambre 12 est contrôlée par le circuit 80 d'après un signal 85 de confirmation de pression de gaz provenant de la jauge manométrique 85 (pas S36), et lorsque le signal 85a de niveau élevéindiquant que la pression dans la chambre 12 a atteint une certaine valeur, par exemple la pression atmosphérique, parvient au circuit 80 de commande, celui-ci transmet un signal 80e
d'ouverture de la soupape 86 de commutation au pas S37.
Ensuite, le circuit 80 de commande reçoit un signal 87a de confirmation de débit provenant du débitmètre 87 et indiquant si le débit de sortie de l'atmosphère de gaz
inerte a atteint une valeur prédéterminée ou non au pas S38.
Lorsque l'atmosphère de gaz inerte a atteint la valeur prédéterminée, le circuit 80 de commande détermine si la concentration d'oxygène est inférieure à une valeur prédéterminée ou non d'après le signal 7a de confirmation provenant du capteur 7 d'oxygène, au pas S39, et, lorsque la concentration d'oxygène dans la chambre 12 est inférieure à la valeur prédéterminée, par exemple inférieure à 10 ppm, il détermine que la concentration d'oxygène permet le chauffage par l'enroulement 42. Si la concentration d'oxygène dépasse la valeur prédéterminée, les opérations du pas S39 se poursuivent. Lorsque la concentration d'oxygène est déterminée comme étant inférieure à la valeur prédéterminée au pas S39, le circuit 80 de commande transmet un signal 80f de demande de chauffage à l'interrupteur 89 afin que celui-ci soit fermé et que l'enroulement 42 chauffe au pas S40, si bien que la
série d'opérations est terminée.
Il faut noter que le signal du capteur d'oxygène peut être utilisé arbitrairement, non seulement comme condition de débit de chauffage, mais aussi comme condition de trans-
mission d'un signal d'alarme au cours du chauffage.
Comme décrit précédemment, l'ensemble de chauffage d'un lingot métallique selon l'invention comprend le capteur d'oxygène destiné à détecter la concentration d'oxygène dans l'atmosphère de la chambre de chauffage, et le circuit de
commande détecte la concentration d'oxygène dans l'atmo-
sphère de la chambre de chauffage à l'aide du capteur d'oxygène après remplissage de la chambre de chauffage par le gaz inerte et avant le chauffage du lingot métallique, si bien que la concentration d'oxygène peut être contrôlée avant le chauffage. Ainsi, des lingots métalliques peuvent être chauffés à une concentration convenable d'oxygène, et de bons moulages ne contenant pas de produits oxydés peuvent
être obtenus par réduction de la production des oxydes.
En outre, avant que le chauffage de la chambre ne commence, uniquement lorsque la concentration d'oxygène de l'atmosphère de la chambre, détectée par le capteur d'oxygène, est inférieure à la valeur prédéterminée selon l'invention, il est possible de mouler en toute sécurité un métal, même un alliage de magnésium ou d'aluminium qui brûle violemment lorsque la concentration d'oxygène est élevée, et cette caractéristique est avantageuse pour le réglage de la
qualité des produits.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés et ensembles de chauffage qui viennent d'être décrits uniquement à titre
d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (4)
1. Procédé de chauffage d'un lingot (W) par moulage par injection d'un métal, avec chauffage du lingot (W) pendant la mesure de sa température par un thermomètre à rayonnement (49), par broyage du lingot afin qu'il avance vers une vis (2) d'une machine de moulage par injection, et par malaxage et injection du métal par la vis (2), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: la transmission du lingot (W) à un four d'essais (70) qui est du même type qu'un four réel, un dispositif destiné à mesurer la température du lingot étant un thermocouple (71), le temps de chauffage qui s'écoule jusqu'à ce que la valeur mesurée du thermocouple (71) atteigne une valeur de consigne étant appelé temps tl, l'introduction du lingot (W) dans le four réel (12) et le début de son chauffage, un dispositif de mesure de la température du lingot étant sous forme d'un thermomètre à rayonnement (49), une valeur mesurée par le thermomètre à rayonnement (49), lorsque le temps de chauffage atteint le temps tl, étant appelée température TI, et
le maintien en température successivement par utili-
sation d'une température cible égale à la valeur mesurée TI par le thermomètre à rayonnement (49) constituant la
température à régler.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de consigne est déterminée d'après un abaque préparé au préalable et représentant la relation entre la
masse du lingot et le temps de chauffage.
3. Ensemble de chauffage d'un lingot métallique, du type qui comprend un dispositif de chauffage (42) placé dans une chambre (12) de chauffage d'un lingot métallique (W), un dispositif (5) d'évacuation de la chambre de chauffage (12), un dispositif (6) de transmission d'un gaz inerte destiné à remplir la chambre de chauffage (12), qui a été évacuée, par
un gaz inerte, et un circuit (80) de commande du fonc-
tionnement du dispositif d'évacuation, du remplissage par le gaz inerte et de l'alimentation du dispositif de chauffage (42), l'ensemble de chauffage d'un lingot métallique étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre un capteur (7) d'oxygène destiné à détecter la concentration de l'oxygène dans l'atmosphère de la chambre de chauffage (12), et en ce que le circuit de commande (80) détecte la concentration d'oxygène dans l'atmosphère de la chambre de chauffage à l'aide du capteur d'oxygène (7) après le remplissage de la chambre de chauffage (12) par le gaz inerte et avant le
chauffage du lingot métallique (W).
4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit de commande (80) commence le chauffage de la chambre de chauffage (12) lorsque la concentration d'oxygène dans l'atmosphère de la chambre de chauffage (12), détectée par le capteur d'oxygène (7), est inférieure à une
valeur prédéterminée.
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