1. Présentation de la cisaille à billettes à grande vitesse

La cisaille de coupe de billettes à grande vitesse est un élément essentiel de l'équipement métallurgique utilisé pour couper des billettes d'acier à des longueurs spécifiques pendant la production de coulée continue ou de laminage.
Contrairement aux cisailles à billettes mécaniques ou hydrauliques classiques, ce type est conçu pour un fonctionnement continu à grande vitesse, capable de se synchroniser parfaitement avec les Laminoirs modernes à haut rendement.

L'équipement utilise des systèmes hydrauliques ou Servomoteurs à haute réponse, un contrôle de mouvement précis et une conception structurelle robuste pour obtenir une coupe de billettes rapide, précise et fiable sans interrompre le flux de production.
Il est largement utilisé dans les aciéries, les usines de forgeage, les lignes de production de barres et de fils et les systèmes de laminage continu où la vitesse, la précision et la durabilité de coupe des billettes sont cruciales.

2. Principe de fonctionnement

La cisaille à billettes à grande vitesse fonctionne grâce à un système de mouvement synchronisé qui correspond à la vitesse linéaire de la billette pendant le laminage ou le transport.
Lorsque la billette atteint la position de coupe, des capteurs et des encodeurs fournissent un retour au système de contrôle, qui déclenche le mouvement de cisaillement.

Il existe généralement deux modes de fonctionnement :

1. Mode de coupe à la volée (cisaille à la volée) :
   La tête de coupe se déplace avec la billette pendant l'opération de cisaillement, maintenant ainsi la synchronisation de la vitesse.

2. Mode de coupe stationnaire :
   Pour les processus intermittents, la billette s'arrête momentanément pour être coupée avant d'être transportée.

En mode vol, la cisaille à grande vitesse utilise un servomoteur ou un actionneur électro-hydraulique pour entraîner la lame supérieure en parfaite synchronisation avec la billette, complétant ainsi la coupe avec précision pendant que la billette continue de se déplacer.

Ce principe garantit une production non-stop, éliminant les temps d'arrêt et augmentant le débit global de la ligne de laminage.

3. Composition structurelle

Une cisaille à billettes à grande vitesse typique se compose des principaux composants suivants :

1. Cadre principal :
   Une structure en acier soudé de haute rigidité offrant une excellente résistance aux vibrations et une excellente stabilité.

2. Mécanisme de coupe :
   Comprenant des lames supérieure et inférieure, des guides coulissants et des porte-lames. Les lames sont fabriquées en acier à outils fortement allié (H13, Cr12MoV) avec traitement thermique pour la résistance à l'usure.

3. Système d'entraînement :
   Peut être hydraulique, hybride électro-hydraulique ou servo-électrique, fournissant l'accélération et la synchronisation requises.

4. Actionneur hydraulique ou servo :
   Fournit un mouvement linéaire à la lame pendant la course de coupe.

5. Unité de positionnement et de mesure :
   Comprend des capteurs optiques ou laser, des encodeurs et des interrupteurs de fin de course pour la détection de la longueur des billettes.

6. Système de contrôle (PLC + servocontrôleur) :
   Coordonne la vitesse des billettes, le timing de coupe et la synchronisation des lames.

7. Système de refroidissement et de lubrification :
   Assure le contrôle de la température et minimise l’usure de la lame pendant les longues séries de production.

8. Système de sécurité :
   Comprend une protection contre les surcharges, des circuits d'arrêt d'urgence et des protections mécaniques.

4. Caractéristiques techniques et performances

1. Vitesse de coupe élevée :
   Capable de couper des billettes à des vitesses allant jusqu'à 15-25 m/s, synchronisées avec des lignes de laminage à grande vitesse.

2. Synchronisation de précision :
   Différence de vitesse entre la billette et la lame inférieure à ±0,1 m/s, garantissant des coupes nettes et sans bavures.

3. Haute fiabilité :
   Conçu pour un fonctionnement continu 24 heures sur 24, avec des roulements renforcés et des composants nécessitant peu d'entretien.

4. Fonctionnement fluide :
   La servocommande assure un démarrage, une accélération et une décélération en douceur, minimisant ainsi les forces d'impact.

5. Adaptabilité flexible :
   Adapté aux billettes chaudes ou froides, avec réglage automatique de la force et de la vitesse de coupe.

6. Efficacité énergétique :
   Les circuits hydrauliques avancés et la servocommande réduisent la consommation d'énergie de 20 à 30 %.

7. Structure compacte :
   La conception modulaire simplifie l'installation et la maintenance.

5. Contrôle et automatisation

Le système de contrôle de la cisaille à billettes à grande vitesse adopte une technologie avancée de PLC, de servocommande et d'IHM, offrant un processus de coupe entièrement automatisé.

Les principales fonctionnalités incluent :

• Mesure de la longueur des billettes en temps réel

• Adaptation automatique de la vitesse avec le laminoir

• Synchronisation servo du mouvement de coupe

• Enregistrement des données et suivi de la production

• Interface de diagnostic à distance via Ethernet industriel

Grâce à un contrôle servo-proportionnel, le système atteint une coordination précise des mouvements même à des vitesses élevées, garantissant que la cisaille effectue chaque coupe au moment exact requis.

6. Champs de candidature

La cisaille à billettes à grande vitesse est utilisée principalement dans :

• Lignes de coulée continue et de laminage à grande vitesse

• Usines de production de barres d'acier et de fil machine

• Lignes de coupe et de préparation de longueurs de billettes

• Systèmes d'alimentation en billettes de forge

Il est particulièrement adapté aux aciéries automatiques à haut rendement qui exigent à la fois vitesse et précision.

7. Entretien et sécurité

Pour garantir un fonctionnement fiable à long terme, l’entretien régulier doit inclure :

1. Surveillance de la température et de la pression de l'huile hydraulique ;

2. Nettoyer les filtres et vérifier les fuites ;

3. Lubrification régulière des roulements et des rails de guidage ;

4. Vérifier l'usure de la lame et la remplacer si nécessaire ;

5. Vérifier l'étalonnage de la synchronisation entre la cisaille et le transport des billettes ;

6. Test des arrêts d'urgence et des verrous de sécurité.

Conclusion

La cisaille de coupe de billettes à grande vitesse représente le summum de l’équipement de coupe métallurgique moderne.
Avec une synchronisation précise, une vitesse élevée et une construction robuste, il garantit une coupe de billettes efficace, continue et sûre dans les lignes de production d'acier à grande échelle.
Son intégration avec des systèmes de contrôle intelligents et des systèmes servo-hydrauliques en fait un composant indispensable de la future fabrication d’acier intelligente.