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L'éco-usinage prend racine

15.02.2013
ADVENTICE - L'éco-usinage prend racine

L'usineur éco-responsable dispose désormais de nombreuses solutions pour produire "vert" tout en gardant son équilibre économique. L'organisation de cet état d'esprit dans l'entreprise demande néanmoins une réflexion approfondie à tous les niveaux.

De la construction de nouveaux locaux avec récupération des liquides par le sol à l'adaptation des anciens, de la reconfiguration de la ligne de production à la diminution des consommables, chaque usineur peu, selon ses moyens et à son rythme, devenir toujours plus vert.

Parmi les leviers pour agir en production, la demande de brut de fonderie "au plus près" de la pièce finie pour ne retirer que le strict nécessaire, les fluides de coupe et de refroidissement formulés en vue de leur recyclabilité, les économies d'énergies obtenues sur des trajectoires de coupe optimisées par des machines modernes associées aux outils de coupe idoines, la récupération systématique du copeau au pied de la machine comme du carbure des outils usagés (Seco France et Sandvik Coromant ont chacun organisé leur service de récupération),... Usine éco-performante La tendance est suffisamment prégnante pour que la mécanique se soit mobilisée sur Pollutec, fin novembre à Lyon. À l'initiative de la Fédération des Industries Mécaniques (FIM), plusieurs syndicats membres (Artema, Cisma, FIM Énergétique, Profluid) ainsi que le Cetim, le Cetiat et l'UNM ont regroupé leurs forces sur un même stand autour du thème "Mécanique et environnement - une équation durable". Le directeur général du Symop Vincent Schramm, responsable de la coordination des salons à la FIM, explique l'enjeu : "Aussi bien en termes de conception que de procédés, la mécanique offre à l'industrie des solutions durables en leur permettant de mieux produire, avec moins de rejets ou de déchets, en utilisant moins de matières premières, d'énergie et d'eau. Nos entreprises ont compris depuis longtemps que l'enjeu environnemental, souvent pris comme une contrainte, peut être transformé en une formidable opportunité pour le développement de leur activité." Une maquette didactique d'une usine virtuelle éco-performante réalisée par le Cetiat présentait à cette occasion les principaux moyens pour optimiser un site industriel, notamment en terme d'efficacité énergétique. "En mécanique, le concept de développement durable fait appel à l'ensemble des méthodes et technologies "soucieuses" de l'impact sur l'environnement tout au long du cycle de vie d'un produit ou d'un procédé", souligne Michel Laroche, président du Cetim. "En contribuant à gagner en consommation de matière et d'énergie, tant dans la phase de fabrication que dans l'utilisation d'un produit, il constitue un moyen de s'assurer d'un avantage concurrentiel". Pour encadrer tout cela, les concepteurs de logiciels proposent, qui la possibilité de qualifier automatiquement le projet en comparant ses variantes aux normes en vigueur (PTC Windchill Compliance), qui de concevoir en gardant un oeil sur l'impact écologique du produit en devenir (SolidWorks Sustainability), qui d'estimer le protocole d'usinage de meilleur rendement énergétique (Siemens ctrl+E), aidant ainsi au choix de la meilleure façon de produire avec l'équipement existant, pour un impact environnemental aussi petit que possible avec un coût de production acceptable. Deuxième vie du copeau Le développement durable, c'est aussi le recyclage et la deuxième vie des produits ou sous ensembles qui les composent : "Le déchet d'aujourd'hui est notre matière première de demain", précise le Cetim pour appuyer le programme Open Green Mind, qui vise à stimuler le développement d'une offre mécanicienne nationale sur les filières vertes. Le centre technique a ainsi co-développé avec la société SFH une presse capable de compacter les fractions métalliques contenues dans les boues d'usinage tout en récupérant les lubrifiants. Proposés depuis 2011, ces compacteurs peuvent traiter de 25 à 200 kg de boues classiques à l'heure. Une version dédiée au traitement des boues sèches de type calamine peut même monter jusqu'à 500 kg/h. La briquette formée tient moins de place que les copeaux en vrac et a une densité proche de la matière première en lingot. Elle est valorisable en fonderie ou en aciérie : en mécanique, la vente des copeaux, qui peuvent représenter 80% de la masse usinée, constitue toujours une ressource annexe. Le gisement est d'ailleurs actuellement évalué à 50 000 tonnes annuelles. Ces machines permettent en outre de récupérer et de réutiliser les fluides de coupe et donc de réduire la quantité d'effluents à traiter en externe. Ainsi, le constructeur auvergnat de convoyeurs à copeaux et centrales d'arrosage Novaxess Technology offre une solution globale jusqu'au traitement des copeaux par broyage, essorage et compactage grâce à la complémentarité de l'offre de machines et systèmes pour le traitement des copeaux métalliques, des boues de rectification et des liquides de coupe Lanner France. La plate-forme Vetamat Eco de Lanner peut traiter automatiquement en continu les copeaux courts d'une ou plusieurs machines au sortir du convoyeur. L'huile récupérée est filtrée pour être réinjectée dans les machines outils. Les copeaux, secs à 98% environ, sont alors collectés en benne pour être recyclés. Enfin, les déshuileurs de la marque Belki commercialisés par Lanner France séparent les huiles de surface dans les fluides, jusqu'à 80°C, pour des débits jusqu'à 1 000 l/h. Elles sont récupérées dans un collecteur et peuvent être plus facilement retraitées. De son côté, Méca Diffusion présente une gamme fabriquée par son partenaire néerlandais Stanz : une gamme de broyeurs à copeaux couvre des capacités de traitement de 200 à 1?400 kg/?heure, les machines de briquetage sont équipées d'un système de compression à double cylindre pour garantir l'homogénéité de la briquette (près de 99,5% de matière sèche déclarés). Enfin, Weima, plus spécialisée en matières relativement malléables, propose le briquetage des copeaux d'aluminium avec trois type de machines : la série C, compacte, robuste, appropriée pour les petites et moyennes entreprises dont les débits ne dépassent pas 200 à 400 kg/jour ; la série standard TH, pour les débits à partir de 200 kg/jour et la série TH Vario/TH Vario plus, grâce auxquelles toute solution spéciale, ou presque, est envisageable. Weima automatise le processus complet sur demande - du chargement du matériau à la briquette finie. Chimie soft Bien entendu, le choix du fluide de coupe a son importance dans un tel cadre. Les fabricants ont pris le taureau par les cornes et proposent des formules biodégradables, aisément recyclables et surtout longues durées, afin de réduire le volume de liquide usagé à retraiter. L'usineur à fibre écolo trouvera donc son bonheur parmi les offres de Blaser Swisslube (gamme Vascomill), Condat Lubrifiants (gamme Mecagreen), Fuchs Lubrifiant France (gamme Ecocool), Molydal (gamme Biolub), Quaker Chemical (concept 2PAQ) ou Usocore (Hycut de Oemeta), pour ne citer qu'eux. Une fois les cycles copeaux et fluides de coupe déterminés, l'usineur n'en est pas quitte pour autant avec la démarche écologique. Le Centre International de Recherche sur le Cancer a publié en octobre dernier les résultats d'une réévaluation des risques cancérigènes, dont il ressort que le trichloréthylène est classé comme cancérogène pour l'homme (groupe 1) et que le perchloréthylène est confirmé comme cancérogène probable (groupe 2A). La substitution de ces solvants souvent utilisés en dégraissage des pièces métalliques est donc une priorité pour les industriels afin de réduire les dangers auxquels s'expose le personnel. La Carsat, le SNDec, le Cetim et le CTDec ont ainsi organisé depuis novembre un accompagnement des PME rhônalpines de décolletage ou du travail des métaux de moins de 50 salariés afin de les aider à supprimer les solvants chlorés de leurs procédés. Le dispositif, nommé "AFS Dégraissage des métaux" et labellisé par le pôle Arve Industries Haute-Savoie Mont Blanc, finance un accompagnement de 15 jours sur une période maximale de 12 mois, estimé à un coût de 15 000 Ç HT, à hauteur de 70%. L'accompagnement de projet se déroule comme suit : diagnostic par les experts, choix du procédé, mise en oeuvre. Il existe cependant encore des cas techniques où le remplacement du perchloréthylène n'est pas gagné, ne serait-ce parce qu'il est ininflammable et inexplosible à température ambiante et plus facile à séparer de certains lubrifiants après dégraissage. Dans ce cas de figure, les bonnes pratiques d'utilisation vont être facilitées par le choix d'une machine de lavage entièrement hermétique comme celles de la gamme Pero (cf. p.24), qui s'occupent en outre de séparer le solvant des lubrifiants en fin de cycle par redistillation : un seul plein de solvant assure de nombreux lavages et les lubrifiants sont récupérés pour recyclage. Cerise sur le gâteau : comme elles fonctionnent aussi avec les dégraissants réputés plus écologiques, ces machines s'adapteront aux évolutions futures! Une autre solution, tout terrain, émerge avec la cryogénie, proposée notamment par l'entreprise Cold Jet : des particules de glace carbonique à très basse température sont propulsées pour se sublimer au moment de l'impact, nettoyant la surface des poussières, graisse et autres contaminants. Pour la récupération des matières sur sols et paillasses, des équipements comme le Tecnoil 100IF de Pharaon, aspirateur industriel triphasé pour les huiles, lubrifiants, huiles de coupe, granulés plastiques et copeaux métalliques voient le jour. Cette centrale d'aspiration mobile de 3 000 W pour une dépression de 3?200 mm H2O est dotée d'un système de filtration qui sépare et répartit les matières dans deux contenants distincts. La récupération de la phase liquide bénéficie d'une filtration supplémentaire des particules fines grâce à un filtre en polypropylène 100 µ en option. Directement concurrent, l'aspirateur industriel Mechanix 150 d'Adventice (cf. p.22) déploie 3?450 W pour une aspiration à 150 l/min et propose en option des filtres pour l'huile 300 et 100 µ. Conseil et diagnostic De manière générale, chaque entreprise doit désormais être capable de concevoir ses produits dans le respect des réglementations environnementales et de proposer des informations et un affichage environnemental cohérents et fiables. "Ceci ne peut se faire qu'en adoptant dès l'amont de la production une démarche intégrée d'éco-conception, fondée sur l'analyse de cycle de vie", expliquent les dirigeants d'ACV Plus, société spécialisée dans l'évaluation environnementale. S'appuyant sur son logiciel Siec et son Analyse de Cycle de Vie, elle aide à la mise en place d'une démarche intégrée d'éco-conception au sein des entreprises. Ses formations sur-mesure et accompagnements personnalisés s'accompagnent depuis cet automne d'un Tour de France, les prochaines étapes ayant lieu à Bordeaux (19 février), Marseille (5 mars) et Toulouse (12 mars), durant lesquelles ses experts présenteront les pratiques, les limites et les attentes inhérents à l'Eco-conception. Un autre domaine important qu'une entreprise aime moyennement aborder est la pollution des sols, sujet désormais au coeur de chaque transaction de site, chaque installation, chaque lancement d'activités industrielles, conformément au Code de l'Environnement. "En cas de pollution avérée, même plusieurs années après la vente, le dernier exploitant est tenu pour responsable des dépollutions?[...] chacun a intérêt à réaliser un diagnostic de pollution des sols afin de se dégager de toute responsabilité", explique ainsi le cabinet indépendant de diagnostic de pollution des sols Alcor Contrôles. Dans la même mouvance, un accord de co-développement entre le Cetim et la société Trinov vise à compléter son logiciel Nova, dédié à la gestion des déchets, par un outil d'analyse des processus industriels pour en faire un système complet de gestion et de réduction des déchets mécaniciens afin de déterminer en quelques clics, en fonction des matières consommées, de la typologie des déchets et de la localisation de l'entreprise, les meilleures solutions de traitement et de valorisation. Ce ne sont que quelques exemples et chacun peut mesurer que le chemin est long et plein de surprises pour accéder à l'usinage vert, mais le défi se montre sur le moyen terme plutôt économique... et donc intéressant !

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