EP1398096A1 - Procede de fabrication de panneaux en aluminium a circuit integré - Google Patents

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EP1398096A1
EP1398096A1 EP03024826A EP03024826A EP1398096A1 EP 1398096 A1 EP1398096 A1 EP 1398096A1 EP 03024826 A EP03024826 A EP 03024826A EP 03024826 A EP03024826 A EP 03024826A EP 1398096 A1 EP1398096 A1 EP 1398096A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
panels
type
strip
strips
composite strip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03024826A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Yves Doremus
Laurent Poizat
Hayat Elghazal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Constellium Issoire SAS
Original Assignee
Pechiney Rhenalu SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pechiney Rhenalu SAS filed Critical Pechiney Rhenalu SAS
Publication of EP1398096A1 publication Critical patent/EP1398096A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/04—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/04—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal
    • B21D53/045—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal by inflating partially united plates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • Y10T428/12764—Next to Al-base component

Definitions

  • the invention relates to a method for manufacturing circuit aluminum panels.
  • OSF one side flat
  • These panels are made from two aluminum or alloy sheets of aluminum, one of which is coated, on the areas intended to become the circuit integrated, ink intended to prevent welding between the two sheets. Both sheets are then welded by co-laminating. Unwelded areas are then inflated hydraulically or pneumatically to form a circuit, the essential part of which is used as a heat exchanger, and in particular as a heating circuit cooling of household refrigerators.
  • Patent FR 1 347 949 (Olin Mathieson) describes the principle of circuit panels integrated single-sided and offers to realize them from two resistance sheets different mechanics, one in 1100 alloy and the other in 1100 alloy with addition 0.12% zirconium.
  • Patent FR 2561368 (Cegedur Pechiney) discloses a manufacturing process in continuous single-sided roll-bond panels from two aluminum sheets or aluminum alloys.
  • European patent EP 0 703 427 Showa Aluminum proposes a process which aims to reduce the number of defects during inflation (rupture of channels or local absence of deformation).
  • the existing production lines do not not allow the manufacture of panels, and in particular single-sided panels, strong mechanical characteristics. Furthermore, it is desirable to guarantee that the panels formed, before inflation, are free from unacceptable defects.
  • the object of the invention is to provide a continuous manufacturing process for panels roll-bond, which is suitable for the manufacture of single-sided panels with strong mechanical characteristics and which allows, both for type panels single-sided and double-sided, early detection of faulty panels.
  • the invention relates to an improved manufacturing method for circuit panels. integrated in a two-sided or single-sided aluminum alloy.
  • strip A the strip of aluminum or alloy aluminum to which the anti-welding ink is applied
  • strip B the strip in aluminum or aluminum alloy which is applied to strip A
  • strip composite the strip formed from strips A and B
  • panels the panels formed by cutting the composite strip.
  • the bands A and B can be fed by two unwinders.
  • each of the two unwinders is provided with a mobile splicing device, allowing each band A and B to be changed without interrupting the running of the strips in the production line.
  • the application of the anti-welding ink on the strip A can be carried out by screen printing techniques known to those skilled in the art. Quality control of this screen printing can be done by a qualified operator.
  • the quality of this application is preferably controlled by a automatic machine vision device capable of detecting faults unacceptable and identify the position of the faulty circuits on strip A. This device acquires the printed image and compares it to a reference deemed perfect. This system then eliminates the panels on the circuit before inflating which an unacceptable fault has been detected.
  • any continuous oven known to those skilled in the art loom can be used, for example a direct flame oven.
  • this oven allows temperature regulation so as to keep the temperature constant across the width of bands A and B in a interval between ⁇ 10 ° C maximum, preferably between ⁇ 7 ° C, and even more preferably in an interval between ⁇ 5 ° C.
  • band B on band A can be done in a traditional rolling mill and preferably in a quarto rolling mill.
  • the two cylinders which come into contact with the strip are brushed with during rolling.
  • the brushing device disclosed in the French patent FR 2568495 is suitable for this purpose.
  • any continuous oven known to man of the trade can be used.
  • this oven allows temperature regulation to keep the temperature constant over the entire width of the strip in an interval between ⁇ 10 ° C, from preferably between ⁇ 7 ° C, and even more preferably within a range between ⁇ 5 ° C.
  • the cooling of the composite strip can be done by spraying any refrigerant, liquid or gaseous, and preferably by spraying with water.
  • this leveling can be done for example mechanically by more or less nesting significant band between two layers of metal rollers.
  • the cutting of the composite strip into panels can be done using a shears fixed. In this case, it is necessary to add a tape accumulator which allows cut without interrupting the continuous running of the strip.
  • a flying shear is used, which makes superfluous the strip accumulator capable of inducing defects on the composite strip.
  • the panels are then eliminated whose circuits were detected as defective during the check, before transferring panels whose quality has been deemed acceptable in the inflation press.
  • This transfer is advantageously done by loading the panels in an elevator.
  • the panels are transferred using a robot, for example by a robot to six axes, in the press.
  • the inflation press has several stages, preferably at least four stages, and even more preferably at least eight stages.
  • the circuits are inflated using a pressurized fluid through a needle which is introduced into the inflation channel, between the two faces of each sign.
  • the panels in the press can be inflated one after the other or, preferably, simultaneously.
  • this press is of a construction such that it allows the inflation of single-sided panels, that is to say of panels comprising circuits inflated on one side only, the other face being flat, and of two-sided panels, that is to say of panels comprising inflated circuits on both sides.
  • a back pressure is applied to the face opposite the planar face, according to the techniques known to those skilled in the art and described, for example, in the FR patent 2561368 cited above.
  • the press panels exit advantageously by a robot, by example a six-axis robot, which unloads the inflated panels from the press to a descender, which transfers the panels to a stacker making it possible to constitute stacks of panels ready to be packaged for shipment.
  • a robot by example a six-axis robot, which unloads the inflated panels from the press to a descender, which transfers the panels to a stacker making it possible to constitute stacks of panels ready to be packaged for shipment.
  • the bands A and B are centered and composite tape. For example, centering before entering the strip in the grip of the rolling mill is useful.
  • the invention as described above can be advantageously applied to the manufacture of all roll-bond panels for existing refrigerating appliances or for other heat exchange or transfer applications.
  • Type A strip means the strip or strips of aluminum or aluminum alloy on which (or which) is applied the anti-welding ink.
  • band of type B the strip (s) of aluminum or aluminum alloy which will be applied on the type A strip (s), and which do not include screen printing.
  • a roll-bond panel made up of three superimposed strips comprising two superimposed circuits consists of two type A bands and a band of type B.
  • Composite strip means the strip formed from the strips of type A and type B, and by “panels” the panels formed by cutting the composite tape.
  • the supply of the chain is done by a mobile splicing device allowing to change each of bands A and B without interrupting the scrolling of bands in the production line.
  • This cart is equipped with mobile welders without input of metal to make the junction between the strips from two coils of metal.
  • the stripping of the strips A and B is done by a motorized roller stripper.
  • the surfaces A and B intended to come into contact are brushed by motorized metal brushes.
  • the stencil screen printing is done in a closed enclosure under pressure, allowing minimize dust deposits and the appearance of defects on the belt. Screens whose fabric structure and thread density are adjusted according to the print desired are used; screen printing is carried out by known techniques of the skilled person.
  • the supply of non-stick ink on the canvas is automatic and allows a good homogeneity of the quantity of ink.
  • the changing screens when changing series is done without stopping the line and is semi-automated. After screen printing, an additional ink stain is added to band A at the end of the patterns; said spot serves as marking during the cutting the composite strip into panels.
  • the quality of screen printing is controlled by an industrial vision device, fitted with line cameras. All patterns are acquired, processed and compared to a reference model image. This device makes it possible to check the functional dimensions patterns and spot any flaws (such as unnecessary spots, lack ink or imprecise edges). The position of the defective patterns is identified by the control computer to allow the panels which have these defective patterns before the inflation step.
  • the preheating oven is a pass-through gas oven. It is made up of two parts allowing to heat successively band B and band A. Its power is 1800 kW.
  • the temperature of the strip in the oven is typically of the order of 400 ° C, but can go up to 500 ° C, depending on the alloys used.
  • the oven has two heating zones twice. The temperature is kept constant à by a regulation system at ⁇ 7 ° C.
  • the rolling mill used is a quarto rolling mill making it possible to achieve rolling of around 1400 tonnes, with the possibility of variable balancing.
  • the annealing furnace is a 1220 kW pass-through gas furnace. Temperature of the composite strip in the furnace is typically of the order of 400 ° C. but can go up to 500 ° C, depending on the alloys used.
  • the oven has four zones of heating. The temperature is kept constant by a regulation system at ⁇ 7 ° C.
  • the leveling of the composite strip is done by a leveler comprising 17 rollers variable nesting, known to those skilled in the art.
  • An ultrasonic sensor allows the detection of the ink stain deposited during the serigraphy and triggers the cutting of the composite strip into panels by a flying shears.
  • the panels feed an elevator and are loaded in batches of eight in the inflation press using the six-axis robot.
  • the inflation press is a 2500-ton hydraulic press allowing the simultaneous inflation of the panels on all floors. Scheduled cycles allow online inflation of two-sided and single-sided panels. For panels single sided, back pressure is applied on all stages in addition to pressure inflation. The inflation cycles are controlled by a computer. The press is equipped with leak detection devices during inflation and allows elimination defective panels thus identified.
  • the panels whose channels have been inflated are discharged from the press by a second six-axis robot on a descender.
  • the process parameters are adjusted in function of the scrolling speed measured at several points on the line.
  • the speed of bands A and B can reach 15m / min.
  • the speed of the composite tape can reach 30 m / min, for a rolling ratio of 2.
  • the different settings for the line are managed automatically from a product database.
  • the width of the strips used can reach 700 mm.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un procédé continu de fabrication de panneaux à circuit intégré en alliage d'aluminium comportant : (a) l'alimentation de la chaîne de fabrication en bandes A et B, (b) optionnellement le décambrage des bandes A et B, (c) le brossage des bandes A et B, (d) l'application d'une encre anti-soudure sur la bande A, (e) optionnellement le contrôle de la qualité de cette application, (f) le préchauffage des bandes A et B, (g) l'application à l'aide d'un laminoir de la bande B sur la surface de la bande A pour obtenir une bande composite, (h) le recuit de la bande composite dans un four, (i) le refroidissement de la bande composite, (j) optionnellement, le planage de la bande composite, (k) la découpe de la bande composite en panneaux, (l) optionnellement l'élimination des panneaux comportant des défauts d'application de l'encre, détectés lors du contrôle de l'étape e, (m)le transfert des panneaux dans une presse de gonflage à plusieurs étages, (n) le gonflage des canaux, (o) la sortie des panneaux de la presse et leur empilage pour conditionnement.

Description

Domaine de l'invention
L'invention concerne un procédé de fabrication de panneaux en aluminium à circuit intégré, généralement connu sous le nom de roll-bond, de type biface à deux faces déformées ou de type monoface ou OSF (one side flat) à une face plane et une face déformée. Ces panneaux sont réalisés à partir de deux tôles en aluminium ou alliage d'aluminium, dont l'une est enduite, sur les zones destinées à devenir le circuit intégré, d'une encre destinée à empêcher la soudure entre les deux tôles. Les deux tôles sont ensuite soudées par colaminage. Les zones non soudées sont alors gonflées par voie hydraulique ou pneumatique pour former un circuit dont la partie essentielle est utilisée comme échangeur de chaleur, et notamment comme circuit de refroidissement des réfrigérateurs ménagers.
Etat de la technique
Le livre « L'aluminium », tome 1 « Production - Propriétés - Alliages - Fabrication des demi-produits - Fabrications annexes », paru aux Editions Eyrolles, Paris 1964, pages 718 - 721, et la publication « Panneaux aluminium à circuits intégrés : deux lignes de fabrication complémentaires pour de multiples produits », parue dans la Revue de l'Aluminium, février 1982, décrivent le principe du procédé roll-bond pour la fabrication de panneaux de type bi-face, et divulguent le schéma d'une ligne de fabrication en continu, ainsi que les alliages habituellement utilisés pour la fabrication des panneaux. Dans cette ligne de fabrication en continu, les panneaux sont formés à partir de tôles individuelles (appelées « platines » dans le livre), qui sont transportées manuellement ou par un moyen de convoyage mécanique à travers les différentes machines qui constituent la chaíne de fabrication.
Le brevet FR 1347949 (Olin Mathieson) décrit le principe des panneaux à circuit intégré monoface et propose de les réaliser à partir de deux tôles de résistance mécanique différente, l'une en alliage 1100 et l'autre en alliage 1100 avec addition de 0,12% de zirconium.
Le brevet FR 2561368 (Cegedur Pechiney) divulgue un procédé de fabrication en continu de panneaux roll-bond de type monoface à partir de deux tôles en aluminium ou alliages d'aluminium.
La publication « High Performance Airgap Heat Shields Using Blow-Molded Roll-Bond Aluminum Technology » par V.J. Scott et al., parue dans la SAE Technical Paper Series (International Congress & Exposition, Detroit, Michigan, February 28-March 3, 1994), décrit une ligne de fabrication de panneaux roll-bond qui comprend le décambrage et le brossage des deux bandes, l'application du milieu séparateur, le préchauffage et le laminage des bandes pour former une bande composite. Celle-ci est ensuite soumise à un recuit en bobine dans un four statique.
Ce procédé n'est donc pas un procédé continu. L'utilisation d'un four statique permet un contrôle plus précis des conditions de recuit que les procédés utilisant un four à passage, mais l'interruption que représente le recuit en bobine présente des inconvénients d'ordre économique, diminue le temps de réponse de la chaíne de production par rapport à la demande commerciale, et nécessite une gestion des stocks de produits intermédiaires.
Un problème particulier dans le procédé roll-bond est la qualité et durabilité des canaux formés. Le brevet européen EP 0 703 427 (Showa Aluminium) propose un procédé qui vise à diminuer le nombre de défauts lors du gonflage (rupture de canaux ou absence locale de déformation).
Selon les constatations de la demanderesse, les lignes de fabrication existantes ne permettent pas la fabrication de panneaux, et notamment des panneaux monoface, à fortes caractéristiques mécaniques. Par ailleurs, il est souhaitable de garantir que les panneaux formés, avant gonflage, sont exempts de défauts rédhibitoires.
Le but de l'invention est de fournir un procédé de fabrication en continu de panneaux roll-bond, qui soit adapté à la fabrication de panneaux monoface à fortes caractéristiques mécaniques et qui permette, à la fois pour les panneaux de type monoface et de type biface, la détection précoce de panneaux défectueux.
Objet de l'invention
L'invention a pour objet un procédé continu de fabrication de panneaux à circuit intégré en alliage d'aluminium comportant les étapes suivantes :
  • (a) l'alimentation de la chaíne de fabrication en deux bandes d'alliage d'aluminium A et B,
  • (b) optionnellement le décambrage des bandes A et B,
  • (c) le brossage des bandes A et B,
  • (d) l'application sur la bande A d'une encre anti-soudure,
  • (e) optionnellement le contrôle de la qualité de cette application,
  • (f) le préchauffage des bandes A et B,
  • (g) l'application à l'aide d'un laminoir de la bande B sur la surface de la bande A pour obtenir une bande composite,
  • (h) le recuit de la bande composite dans un four,
  • (i) le refroidissement de la bande composite,
  • (j) optionnellement, le planage de la bande composite,
  • (k) la découpe de la bande composite en panneaux,
  • (l) optionnellement un dispositif permettant l'élimination des panneaux comportant des défauts d'application de l'encre anti-soudure, détectés lors du contrôle à l'étape (e),
  • (m)le transfert des panneaux dans une presse de gonflage à plusieurs étages,
  • (n) le gonflage des canaux,
  • (o) la sortie des panneaux de la presse et leur empilage pour conditionnement.
    • Description de l'invention
    L'invention concerne un procédé de fabrication amélioré de panneaux à circuit intégré en alliage d'aluminium de type biface ou monoface. Dans la suite de la description on désignera par « bande A » la bande en aluminium ou alliage d'aluminium sur laquelle est appliquée l'encre anti-soudure, « bande B » la bande en aluminium ou alliage d'aluminium qui est appliquée sur la bande A, « bande composite » la bande formée à partir des bandes A et B, et par « panneaux » les panneaux formés par découpe de la bande composite.
    Le procédé continu selon l'invention comporte les étapes suivantes :
  • (a) l'alimentation de la chaíne de fabrication en bandes A et B,
  • (b) le décambrage des bandes A et B,
  • (c) optionnellement le brossage des bandes A et B,
  • (d) l'application de l'encre anti-soudure sur la bande A,
  • (e) le contrôle de la qualité de cette application,
  • (f) le préchauffage des bandes A et B,
  • (g) la création d'une bande composite par passage sous un laminoir de la bande A qui comporte l'encre, et de la bande B
  • (h) le recuit de la bande composite dans un four,
  • (i) le refroidissement de la bande composite,
  • (j) optionnellement, le planage de la bande composite,
  • (k) la découpe de la bande composite en panneaux,
  • (l) optionnellement l'élimination des panneaux comportant des défauts d'application du milieu séparateur, détectés lors du contrôle (e),
  • (m)le transfert des panneaux dans une presse de gonflage à plusieurs étages,
  • (n) le gonflage, de préférence simultané, des panneaux à tous les étages,
  • (o) la sortie des panneaux de la presse et leur empilage pour conditionnement.
    • L'alimentation des bandes A et B peut se faire par deux dérouleuses. Dans une réalisation préférée de l'invention, on dote chacune des deux dérouleuses d'un dispositif mobile de raboutage, permettant de changer chacune des bandes A et B sans interrompre le défilement des bandes dans la chaíne de fabrication.
    Avant son introduction dans la chaíne de fabrication, il est avantageux de dégraisser les bandes, par exemple par un procédé à la flamme ou tout autre procédé connu de l'homme du métier.
    Il est avantageux de brosser les surfaces des bandes A et B destinées à entrer en contact. Des brosses rotatives dotées de fils d'acier conviennent à cet effet.
    L'application de l'encre anti-soudure sur la bande A peut être effectuée par des techniques de sérigraphie connues de l'homme du métier. Le contrôle de la qualité de cette sérigraphie peut être fait par un opérateur qualifié. Dans une réalisation préférée de l'invention, la qualité de cette application est contrôlée de préférence par un dispositif automatique de vision industrielle capable de détecter des défauts rédhibitoires et de repérer la position des circuits défectueux sur la bande A. Ce dispositif acquiert l'image imprimée et la compare à une référence jugée parfaite. Ce système permet alors d'éliminer avant le gonflage des circuits les panneaux sur lesquels un défaut rédhibitoire a été détecté.
    Comme four de préchauffage, n'importe quel four continu connu de l'homme du métier peut être utilisé, par exemple un four à flamme directe. Dans une réalisation préférée de l'invention, ce four permet la régulation de la température de façon à maintenir la température constante sur toute la largeur des bandes A et B dans un intervalle compris entre ± 10°C maximum, de préférence entre ± 7°C, et encore plus préférentiellement dans un intervalle compris entre ± 5°C.
    L'application de la bande B sur la bande A peut se faire dans un laminoir traditionnel et préférentiellement dans un laminoir quarto. Dans une réalisation préférentielle de l'invention, les deux cylindres qui entrent en contact avec la bande sont brossés au cours du laminage. Le dispositif de brossage divulgué dans le brevet français FR 2568495 convient à cet effet.
    Pour le recuit de la bande composite n'importe quel four continu connu de l'homme du métier peut être utilisé. Dans une réalisation préférée de l'invention, ce four permet la régulation de la température de façon à maintenir la température constante sur toute la largeur de la bande dans un intervalle compris entre ± 10°C, de préférence entre ± 7°C, et encore plus préférentiellement dans un intervalle compris entre ± 5°C. Le refroidissement de la bande composite peut se faire par aspersion de tout fluide réfrigérant, liquide ou gazeux, et préférentiellement par arrosage à l'eau.
    S'il est nécessaire d'effectuer à ce stade un planage de la bande composite, ce planage peut être fait par exemple mécaniquement par imbrication plus ou moins importante de la bande entre deux nappes de rouleaux métalliques.
    La découpe de la bande composite en panneaux peut se faire à l'aide d'une cisaille fixe. Dans ce cas, il est nécessaire d'ajouter un accumulateur de bande qui permet d'effectuer la découpe sans interrompre le défilement continu de la bande. Dans une réalisation préférée de l'invention, on utilise une cisaille volante, ce qui rend superflu l'accumulateur de bande susceptible d'induire des défauts sur la bande composite.
    Dans une réalisation préférée de l'invention, on élimine ensuite les panneaux dont les circuits ont été détectés comme étant défectueux lors du contrôle, avant de transférer les panneaux dont la qualité a été jugée acceptable dans la presse de gonflage. Ce transfert se fait avantageusement en chargeant les panneaux dans un ascenseur.
    Ensuite, les panneaux sont transférés à l'aide d'un robot, par exemple par un robot à six axes, dans la presse.
    La presse de gonflage dispose de plusieurs étages, préférentiellement au moins quatre étages, et encore plus préférentiellement au moins huit étages. Dans cette presse, les circuits sont gonflés à l'aide d'un fluide sous pression à travers une aiguille qui est introduite dans le canal de gonflage, entre les deux faces de chaque panneau. Les panneaux dans la presse peuvent être gonflés l'un après l'autre ou, de préférence, simultanément. Dans une réalisation préférentielle de l'invention, cette presse est d'une construction telle qu'elle permet le gonflage de panneaux monoface, c'est-à-dire de panneaux comportant des circuits gonflés sur une face seulement, l'autre face étant plane, et de panneaux bi-face, c'est-à-dire de panneaux comportant des circuits gonflés sur les deux faces. Pour la fabrication de panneaux monoface, une contre-pression est appliquée sur la face opposée à la face plane, selon les techniques connues de l'homme du métier et décrites, par exemple, dans le brevet FR 2561368 précité.
    La sortie des panneaux de la presse se fait avantageusement par un robot, par exemple un robot à six axes, qui décharge les panneaux gonflés de la presse vers un descenseur, qui transfère les panneaux sur un empileur permettant de constituer des piles de panneaux prêtes à être conditionnées pour expédition.
    Dans une variante préférée de l'invention, on effectue un centrage des bandes A et B et de la bande composite. A titre d'exemple, le centrage avant l'entrée de la bande dans l'emprise du laminoir est utile.
    L'invention telle que décrite ci-dessus peut être avantageusement appliquée à la fabrication de tous les panneaux roll-bond pour appareils réfrigérants existants ou pour d'autres applications d'échange ou de transfert thermique.
    Elle peut être mise en oeuvre également pour la fabrication de panneaux à application structurale, tels que des renforts pour carrosserie automobile. La demanderesse a constaté que dans certains cas, il peut être avantageux d'utiliser un panneau composite fabriqué à partir de plus de deux bandes de type A, pouvant contenir un seul circuit ou plusieurs circuits, identiques ou non. Dans ce cas, on entend par « bande de type A » la ou les bandes en aluminium ou alliage d'aluminium sur laquelle (ou lesquelles) est appliquée l'encre anti-soudure. On entend par « bande de type B » la ou les bandes en aluminium ou alliage d'aluminium qui seront appliquées sur la ou les bandes de type A, et qui ne comportent pas de sérigraphie. A titre d'exemple, un panneau roll-bond constitué de trois bandes superposées comportant deux circuits superposés est constitué de deux bandes de type A et d'une bande de type B. On entend par « bande composite » la bande formée à partir des bandes de type A et de type B, et par « panneaux » les panneaux formés par découpe de la bande composite.
    Dans ce cas, le procédé continu selon l'invention comporte alors les étapes suivantes :
  • (a) l'alimentation de la chaíne de fabrication en deux bandes de type A et une de type B,
  • (b) le décambrage des bandes de type A et de type B,
  • (c) le brossage des bandes de type A et de type B,
  • (d) l'application du milieu séparateur sur les bandes de type A,
  • (e) optionnellement le contrôle de la qualité de cette application,
  • (f) le préchauffage des bandes de type A et de type B,
  • (g) la création d'une bande composite par passage sous un laminoir des bandes de type A qui comporte le milieu séparateur, et des bandes de type B,
  • (h) le recuit de la bande composite dans un four,
  • (i) le refroidissement de la bande composite,
  • (j) optionnellement, le planage de la bande composite,
  • (k) la découpe de la bande composite en panneaux,
  • (l) optionnellement l'élimination des panneaux comportant des défauts d'application de l'encre, détectés lors du contrôle (e),
  • (m)le transfert des panneaux dans une presse de gonflage à plusieurs étages,
  • (n) le gonflage, de préférence simultané, des panneaux à tous les étages,
  • (o) la sortie des panneaux de la presse et leur empilage pour conditionnement.
    • Exemple
    L'alimentation de la chaíne se fait par un dispositif mobile de raboutage permettant de changer chacune des bandes A et B sans interrompre le défilement des bandes dans la chaíne de fabrication. Ce chariot est équipé de soudeuses mobiles sans apport de métal permettant de faire la jonction entre les bandes issues de deux bobines de métal.
    Le décambrage des bandes A et B se fait par une décambreuse motorisée à rouleaux.
    Le brossage des surfaces des bandes A et B destinées à entrer en contact se fait par des brosses métalliques motorisées.
    La sérigraphie au pochoir se fait dans une enceinte close sous pression, permettant de minimiser les dépôts de poussières et l'apparition de défauts sur la bande. Des écrans dont la structure de toile et la densité de fils sont ajustées en fonction de l'impression désirée sont utilisés ; la sérigraphie est effectuée par les techniques connues de l'homme du métier. L'alimentation en encre anti-adhésive sur la toile est automatique et permet une bonne homogénéité de la quantité d'encre. Le changement des écrans lors du changement de série se fait sans arrêt de la ligne et est semi-automatisé. Après sérigraphie, une tache d'encre supplémentaire est ajoutée sur la bande A à l'extrémité des motifs ; ladite tache sert comme marquage lors du débitage de la bande composite en panneaux.
    La qualité de la sérigraphie est contrôlée par un dispositif de vision industrielle, munie de caméras linéaires. Tous les motifs sont acquis, traités et comparés à une image modèle de référence. Ce dispositif permet de vérifier les cotes fonctionnelles des motifs et de repérer tous les défauts (tels que les taches superflues, le manque d'encre ou des bords à définition imprécise). La position des motifs défectueux est repérée par l'ordinateur de contrôle pour permettre d'écarter les panneaux qui comportent ces motifs défectueux avant l'étape de gonflage.
    Le four de préchauffage est un four à gaz à passage. Il est composé de deux parties permettant de chauffer successivement la bande B et la bande A. Sa puissance est de 1800 kW. La température de la bande dans le four est typiquement de l'ordre de 400°C, mais peut aller jusqu'à 500°C, en fonction des alliages utilisés. Le four comporte deux fois trois zones de chauffage. La température est maintenue constante à par un système de régulation à ± 7°C.
    Le laminoir utilisé est un laminoir quarto permettant d'atteindre des efforts de laminage de l'ordre de 1400 tonnes, avec possibilité d'équilibrage variable.
    Le four de recuit est un four à gaz à passage de puissance 1220 kW. La température de la bande composite dans le four est de typiquement de l'ordre de 400°C mais peut aller jusqu'à 500°C, en fonction des alliages utilisés. Le four comporte quatre zones de chauffage. La température est maintenue constante à par un système de régulation à ± 7°C.
    Le planage de la bande composite se fait par une planeuse comportant 17 rouleaux d'imbrication variable, connue de l'homme du métier.
    Un capteur à ultrasons permet la détection de la tache d'encre déposée à l'étape de sérigraphie et déclenche la découpe de la bande composite en panneaux par une cisaille volante. Les panneaux alimentent un ascenseur et sont chargés par lots de huit dans la presse de gonflage à l'aide du robot à six axes.
    La presse de gonflage est une presse hydraulique de 2500 tonnes permettant le gonflage simultané des panneaux sur tous les étages. Des cycles programmés permettent le gonflage en ligne des panneaux biface et monoface. Pour les panneaux monoface, une contre-pression est appliquée sur tous les étages en plus de la pression de gonflage. Les cycles de gonflage sont commandés par un ordinateur. La presse est munie de dispositifs de détection des fuites lors du gonflage et permet l'élimination des panneaux défectueux ainsi repérés.
    Les panneaux dont les canaux ont été gonflés sont déchargés de la presse par un second robot à six axes sur un descenseur. Les paramètres du procédé sont ajustés en fonction de la vitesse de défilement mesurée en plusieurs points de la ligne. La vitesse des bandes A et B peut atteindre 15m/mn. La vitesse de la bande composite peut atteindre 30 m/mn, pour un rapport de laminage de 2. Les différents réglages de la ligne sont gérés automatiquement à partir d'une base de données des produits. La largeur des bandes utilisées peut atteindre 700 mm.

    Claims (9)

    1. Procédé continu de fabrication de panneaux à circuit intégré, comportant :
      (a) l'alimentation de la chaíne de fabrication en bandes A et B,
      (b) optionnellement le décambrage des bandes A et B,
      (c) le brossage des bandes A et B,
      (d) l'application d'une encre anti-soudure sur la bande A,
      (e) optionnellement le contrôle de la qualité de cette application,
      (f) le préchauffage des bandes A et B,
      (g) l'application à l'aide d'un laminoir de la bande B sur la surface de la bande A pour obtenir une bande composite,
      (h) le recuit de la bande composite dans un four,
      (i) le refroidissement de la bande composite,
      (j) optionnellement, le planage de la bande composite,
      (k) la découpe de la bande composite en panneaux,
      (l) optionnellement l'élimination des panneaux comportant des défauts d'application de l'encre, détectés lors du contrôle de l'étape e,
      (m)le transfert des panneaux dans une presse de gonflage à plusieurs étages,
      (n) le gonflage des canaux,
      (o) la sortie des panneaux de la presse et leur empilage pour conditionnement.
    2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le changement des bandes A et B est effectué par raboutage sans interrompre le défilement de la bande composite.
    3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le recuit de la bande composite à l'étape h se fait de façon à ce que la température de ladite bande composite soit maintenue sur toute sa largeur dans un intervalle compris entre ± 10°C, et préférentiellement ± 5°C.
    4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le préchauffage des bandes A et B à l'étape f se fait de façon à ce que la température de chacune desdites bandes soit maintenue sur toute sa largeur dans un intervalle compris entre ± 10°C, et préférentiellement ± 5°C.
    5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la presse de gonflage dispose d'au moins 4 et préférentiellement d'au moins 8 étages.
    6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la découpe de la bande composite à l'étape k se fait à l'aide d'une cisaille volante.
    7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le laminoir est un laminoir quarto.
    8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la vitesse de la bande composite en sortie du laminoir est supérieure à 20 mètres par minute.
    9. Procédé continu de fabrication de panneaux à circuits intégrés formés à partir d'au moins trois bandes métalliques, comportant :
      (a) l'alimentation de la chaíne de fabrication en deux bandes de type A et une de type B,
      (b) le décambrage des bandes de type A et de type B,
      (c) le brossage des bandes de type A et de type B,
      (d) l'application de l'encre anti-soudure sur les bandes de type A,
      (e) optionnellement le contrôle de la qualité de cette application,
      (f) le préchauffage des bandes de type A et de type B,
      (g) la création d'une bande composite par passage sous un laminoir des bandes de type A et de la bande de type B,
      (h) le recuit de la bande composite dans un four,
      (i) le refroidissement de la bande composite,
      (j) optionnellement, le planage de la bande composite,
      (k) la découpe de la bande composite en panneaux,
      (l) optionnellement l'élimination des panneaux comportant des défauts d'application de l'encre, détectés lors du contrôle (e),
      (m) le transfert des panneaux dans une presse de gonflage à plusieurs étages,
      (n) le gonflage, de préférence simultané, des panneaux à tous les étages,
      (o) la sortie des panneaux de la presse et leur empilage pour conditionnement.
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