Dans l’usinage des métaux, la production en fonderie et le traitement des métaux recyclés, la refusion des copeaux métalliques est un moyen important de réduire le coût des matières premières. Les centres d'usinage CNC, les tours, les fraiseuses, les perceuses et les opérations de découpe génèrent chaque jour de grandes quantités de copeaux d'aluminium, de cuivre, d'acier, de fer et de fonte. Pour les entreprises d’usinage, ces copeaux sont des déchets de production. Pour les fonderies et les recycleurs de métaux secondaires, ce sont de précieuses ressources métalliques recyclables.

Cependant, de nombreuses entreprises constatent que la récupération finale du métal peut varier considérablement lorsque différents types de copeaux métalliques sont refondus. Les copeaux d'aluminium peuvent subir des pertes évidentes de brûlure et d'oxydation. Les copeaux de cuivre ont une grande valeur mais peuvent perdre rapidement de la valeur s'ils sont mélangés à d'autres matériaux. Les copeaux d'acier et de fer peuvent sembler plus stables, mais s'ils contiennent de l'huile, de l'humidité ou restent trop lâches, ils peuvent également provoquer une oxydation, une diffusion, une formation de scories et une récupération plus faible.

La véritable question pour les entreprises n’est donc pas simplement de savoir si les copeaux métalliques peuvent être refondus. La question la plus importante est de savoir quelle quantité de métal utilisable reste après la refusion. La différence de perte par fusion entre les copeaux d’aluminium, les copeaux de cuivre et les copeaux d’acier influence désormais la manière dont de plus en plus d’usines choisissent leurs méthodes de traitement des copeaux métalliques.

La plus grande différence entre les copeaux métalliques et les déchets solides est que les copeaux ont une plus grande surface, une forme lâche et des conditions d'huile et d'humidité plus complexes. Plus les copeaux sont fins, fins ou courbés, plus ils exposent de surface à l’air. Pendant le chauffage et la fusion, cela rend l'oxydation plus probable.

Pour les fonderies, les pertes par fusion proviennent principalement de plusieurs sources :

Premièrement, la perte par oxydation.
Les copeaux métalliques ont une grande surface. Une fois exposés à des températures élevées, ils réagissent plus facilement avec l’oxygène et forment des oxydes. Ces oxydes ne peuvent pas retourner complètement au métal utilisable et finalement pénétrer dans les scories ou les scories.

Deuxièmement, la perte de diffusion et de brûlure.
Certains éclats légers peuvent être emportés par le flux d'air chaud, les flammes ou les systèmes de dépoussiérage pendant le chargement du four. Les copeaux d'aluminium, les copeaux d'alliage de magnésium et les copeaux d'acier minces sont particulièrement sensibles à ce problème.

Troisièmement, la perte liée à l’huile et à l’humidité.
Les copeaux d'usinage contiennent souvent du liquide de coupe, une émulsion, du lubrifiant ou de l'humidité. S'ils pénètrent dans le four sans séchage ni briquetage, ils peuvent provoquer de la fumée, des éclaboussures, des fluctuations de la température du four et même des risques pour la sécurité.

Quatrièmement, les impuretés et les matériaux mélangés.
Le plastique, le sable, le bois, le fil métallique, les déchets d'emballage ou différentes qualités de métal mélangés à des copeaux peuvent réduire la qualité de la fusion. Pour les matériaux de grande valeur tels que les copeaux de cuivre et les copeaux d’aluminium, le mélange de matériaux peut affecter directement le prix de vente final.

Cinquièmement, un mauvais comportement à l'enfoncement dans le four.
Les copeaux de métal en vrac ne coulent pas facilement dans le bain en fusion. Plus ils restent longtemps à la surface, plus les pertes par oxydation et par combustion peuvent devenir graves.

Cela signifie que le principal problème n’est pas que les copeaux métalliques n’ont aucune valeur. Le problème est que les copeaux en vrac ne sont pas sous une forme adaptée à une refusion efficace.

Il n'y a pas de chiffre fixe pour la perte de fusion car elle dépend de la forme des copeaux, de la teneur en huile, de l'humidité, du niveau d'impuretés, de la densité de compactage, du type de four, de la méthode d'alimentation, de la température de fusion et du contrôle de l'opérateur. Cependant, d’après l’expérience pratique du recyclage, les copeaux d’aluminium, les copeaux de cuivre et les copeaux d’acier présentent des risques de perte clairement différents.

Les copeaux d’aluminium font partie des copeaux métalliques les plus difficiles à refondre efficacement. L'aluminium s'oxyde facilement et les copeaux d'aluminium sont souvent légers, fins, courbés et ont une grande surface. Une fois que les copeaux d'aluminium en vrac sont chargés directement dans le four, ils peuvent rapidement s'oxyder en surface et former des scories d'aluminium et des scories d'oxyde.

Pour les copeaux d'aluminium en vrac, si la teneur en huile et en humidité est élevée, ou si le matériau n'est pas briqueté, séché et alimenté correctement, la perte de fusion réelle peut être importante. Certaines entreprises estiment que les copeaux d'aluminium en vrac semblent constituer une grande quantité, mais le rendement final en métal après refusion n'est pas idéal.

Les risques typiques liés aux copeaux d’aluminium comprennent :

• Grande surface et oxydation rapide ;
• Matériau léger facilement emporté par le flux d’air chaud ;
• Huile et humidité provoquant de la fumée et des éclaboussures ;
• Les copeaux libres ne s'enfoncent pas rapidement dans le bain de fusion ;
• Formation de scories rendant la récupération des métaux plus difficile.

Par conséquent, les copeaux d’aluminium nécessitent généralement un briquetage plus urgent que de nombreux autres matériaux de copeaux. En pressant des copeaux d'aluminium pour en faire des briquettes à haute densité, les entreprises peuvent réduire l'exposition à l'air, améliorer le comportement à l'enfoncement dans le four, réduire la dispersion et l'oxydation et améliorer la récupération.

Les copeaux de cuivre ont une valeur métallique élevée et une densité plus élevée que les copeaux d'aluminium, ils sont donc moins susceptibles de se disperser pendant le transport et la refusion. Cependant, les copeaux de cuivre sont toujours confrontés à des problèmes d’oxydation, de résidus d’huile, d’impuretés et de qualités mixtes.

Pour les entreprises de transformation du cuivre, les copeaux de cuivre rouge, les copeaux de laiton, les copeaux de bronze et autres copeaux d'alliage de cuivre ne doivent pas être mélangés avec désinvolture. Les fonderies et les utilisateurs de cuivre secondaire sont sensibles à la composition chimique. Les matériaux mélangés peuvent réduire la qualité du matériau et le prix d'achat.

La perte de copeaux de cuivre n’est peut-être pas toujours la plus élevée en pourcentage, mais l’impact économique peut être plus important car le cuivre est précieux. Même de petites pertes ou une dégradation de la qualité peuvent affecter les bénéfices.

Les risques typiques des copeaux de cuivre comprennent :

• Différents alliages de cuivre mélangés affectant la composition chimique ;
• Impuretés de fer réduisant la qualité de fusion ;
• L'huile et le liquide de coupe augmentent la fumée et le coût du traitement ;
• Fines copeaux de cuivre s'oxydant en oxydes de cuivre ;
• Des matériaux de grande valeur sont dispersés ou perdus lors d'une manipulation en vrac.

Pour les copeaux de cuivre, la réduction des pertes ne se limite pas au briquetage. Cela nécessite également une classification claire, une contamination réduite et la prévention des qualités mixtes. Les copeaux de cuivre briquetés sont plus faciles à peser, à stocker, à charger et à charger dans le four, et ils sont plus acceptables pour les acheteurs en aval.

Les copeaux d'acier, de fer et de fonte sont générés en grande quantité dans de nombreuses usines d'usinage. Parce que leur valeur unitaire est généralement inférieure à celle des copeaux de cuivre et de certains copeaux d’aluminium, de nombreuses entreprises ne prêtent pas suffisamment attention à leurs pertes. Mais lorsque le volume de traitement quotidien est élevé, la perte à long terme peut encore être considérable.

Les principaux problèmes liés aux copeaux d'acier et de fer sont le volume pelucheux, la teneur en huile et en humidité, la contamination par le sable ou la poussière de meulage et la manipulation difficile. Les copeaux longs et bouclés peuvent également rendre le chargement difficile et créer des problèmes de sécurité. Si des copeaux libres sont chargés directement dans le four, les petites particules peuvent s'oxyder, se disperser ou pénétrer dans les scories, réduisant ainsi la récupération réelle du métal.

Les risques typiques liés aux copeaux d’acier et de fer comprennent :

• Copeaux longs et bouclés occupant un grand espace de stockage ;
• Copeaux huileux provoquant fumée et pollution ;
• Des copeaux fins oxydés ou emportés par le flux d'air ;
• Impuretés augmentant le volume des scories ;
• Matériau meuble réduisant l’efficacité du transport et du pesage.

Pour les copeaux d'acier, de fer et de fonte, le briquetage n'est pas seulement utile pour améliorer le rendement de fusion. Cela réduit également le volume de stockage et les coûts de transport. Une fois les copeaux de fer en vrac pressés en briquettes denses, l'atelier devient plus propre, le transport devient plus facile et le chargement du four devient plus concentré.

Du point de vue des applications, les entreprises peuvent comprendre les différences de la manière suivante :

• Les copeaux d'aluminium sont principalement confrontés à des risques d'oxydation et de diffusion. Les copeaux d'aluminium en vrac présentent généralement le risque de perte le plus élevé.
• Les copeaux de cuivre sont principalement confrontés à des matériaux mixtes, à la contamination et à des pertes de grande valeur. Le pourcentage de perte n’est peut-être pas le plus élevé, mais l’impact financier peut être très clair.
• Les copeaux d'acier et de fer sont principalement confrontés à un volume élevé, à une teneur en huile, à un stockage pelucheux et à des pertes accumulées à long terme. Leur valeur unitaire peut être inférieure, mais la perte totale est souvent sous-estimée.

Si les entreprises classent les matériaux par priorité de briquetage, les copeaux d'aluminium sont généralement la première priorité, suivis des copeaux de cuivre et d'autres copeaux d'alliage de grande valeur. Les copeaux d'acier, de fer et de fonte doivent être pris en compte en fonction du volume de production, de la distance de transport et des exigences de réutilisation du four.

La première étape pour réduire les pertes par fusion n’est pas le fonctionnement du four, mais la collecte. Les sites d'usinage doivent collecter les matériaux séparément par type, tels que les copeaux d'aluminium, les copeaux de cuivre, les copeaux d'acier, les copeaux de fonte, les copeaux d'acier inoxydable et les copeaux d'alliage.

Si différents matériaux sont mélangés, une séparation ultérieure peut être coûteuse, voire impossible. Ceci est particulièrement important pour les copeaux de cuivre, les copeaux d'alliage d'aluminium et les copeaux d'acier inoxydable, car des matériaux mélangés peuvent provoquer une composition chimique instable et réduire l'acceptation en aval.

Les copeaux de métal huileux et humides peuvent affecter la stabilité de la fonte et créer de la fumée, des éclaboussures et des risques pour la sécurité. Les entreprises peuvent réduire les fluides de coupe résiduels en les drainant, en les décantant, en les centrifugeant, en les séchant ou en les briquetant.

Le briquetage peut extraire une partie du liquide pendant la compression, ce qui facilite sa collecte et sa manipulation. Pour les entreprises d'usinage utilisant de grandes quantités de fluide de coupe, cela améliore non seulement les performances de refusion, mais réduit également la pollution de l'atelier et la pression de traitement des liquides résiduaires.

Une presse à briquettes de copeaux métalliques utilise la pression hydraulique pour comprimer les copeaux métalliques en vrac en briquettes cylindriques ou en forme de bloc. Après le briquetage, les copeaux ont une densité plus élevée, un volume plus petit et un meilleur comportement d'enfoncement dans le bain de fusion, réduisant ainsi le temps d'exposition à l'oxydation.

• Pour les copeaux d'aluminium, le briquetage permet de réduire la diffusion et l'oxydation des copeaux légers.
• Pour les copeaux de cuivre, le briquetage réduit les pertes de manutention et améliore la commodité du stockage et du pesage.
• Pour les copeaux d'acier et de fer, le briquetage réduit l'espace de stockage, améliore l'efficacité du transport et permet un chargement plus stable du four.

Les copeaux métalliques ne doivent pas être chargés de manière lâche et excessive en une seule fois. Une meilleure méthode consiste à contrôler la vitesse d'alimentation en fonction du type de four et de l'état du matériau, réduisant ainsi la durée pendant laquelle les copeaux sont exposés à un environnement oxydant à haute température.

Les matériaux briquetés peuvent être chargés en lots stables et couler plus rapidement dans le bain de fusion. Pour les copeaux en vrac, les entreprises doivent éviter de les alimenter directement dans des zones à forte flamme ou à fort débit d'air afin de réduire la dispersion et les pertes par combustion.

Différents métaux nécessitent des températures de fusion différentes. Une température excessive augmente l’oxydation et les pertes par combustion. Les entreprises doivent sélectionner les procédés de fusion appropriés en fonction des matériaux en aluminium, cuivre, acier, fer ou alliages. Pour les entreprises qui refont régulièrement des copeaux métalliques, un système de type four ou de prétraitement adapté aux copeaux peut être nécessaire.

Ceci est particulièrement important pour les copeaux d'aluminium. Si des copeaux d’aluminium sont fondus avec des méthodes ordinaires, les pertes peuvent être élevées. Le briquetage, le séchage, une utilisation appropriée du flux, des pratiques de fusion dédiées et une alimentation contrôlée peuvent améliorer considérablement la récupération du métal.

De nombreuses entreprises ne connaissent pas leur véritable perte parce qu’elles ne tiennent pas de registres complets. Il est recommandé d'enregistrer le poids d'entrée, le type de matériau, l'état de l'huile, l'état de briquetage, le liquide récupéré, la quantité de scories et le rendement final en métal pour chaque lot de copeaux.

Une fois suffisamment de données collectées, les entreprises peuvent identifier les matériaux présentant les pertes les plus élevées, si le briquetage est nécessaire, si le séchage est nécessaire et si la température du four ou la méthode d'alimentation doivent être ajustées. Cela rend les investissements en équipements et l’amélioration des processus plus fiables.

La valeur fondamentale du briquetage de copeaux métalliques est de transformer les copeaux lâches, légers, huileux et difficiles à gérer en matières premières de haute densité, faciles à stocker, à transporter et faciles à utiliser dans le four.

Pour les entreprises, le briquetage présente plusieurs avantages pratiques :

• Volume de copeaux réduit et meilleure utilisation de l’atelier ou de l’entrepôt ;
• Élimination partielle du liquide de coupe pour faciliter la récupération de l'huile et le traitement environnemental ;
• Densité matérielle plus élevée et perte de manutention réduite ;
• Exposition réduite à la diffusion et à l’oxydation pendant le chargement du four ;
• Fusion plus stable et meilleure récupération du métal ;
• Meilleure acceptation par les acheteurs en aval ;
• Conversion de copeaux en vrac de faible valeur en matériaux briquetés de plus grande valeur.

C'est pourquoi de plus en plus de fonderies, de fabricants de pièces automobiles, d'usines de profilés en aluminium, d'usines de transformation du cuivre, d'entreprises d'usinage CNC et de recycleurs de ferraille s'intéressent aux presses à briquettes de copeaux métalliques.

Si une entreprise traite principalement des copeaux d’aluminium, elle doit se concentrer sur la densité des briquettes, le contrôle de l’huile et de l’humidité et l’oxydation pendant le chargement du four. Plus les copeaux d’aluminium sont légers et fins, plus ils doivent être briquetés tôt.

Si une entreprise traite principalement des copeaux de cuivre, elle doit se concentrer sur la pureté des matériaux, la séparation des différentes qualités d'alliage de cuivre, le pesage après briquetage et la prévention des pertes lors de la manipulation.

Si une entreprise traite principalement des copeaux d'acier, des copeaux de fer et des copeaux de fonte, elle doit se concentrer sur le volume de production, la distance de transport, l'espace de stockage et si les briquettes peuvent être refondues ou vendues de manière régulière.

Si les sources de copeaux sont complexes, les entreprises peuvent commencer par une collecte classifiée, puis choisir une presse à briquettes, un alimentateur à vis, un convoyeur élévateur, une trémie de stockage, un système de contrôle automatique ou d'autres configurations en fonction du matériau principal et du volume de traitement.

Les pertes par fusion des copeaux d’aluminium, des copeaux de cuivre et des copeaux d’acier ne sont pas les mêmes. Les copeaux d'aluminium présentent généralement le risque le plus élevé d'oxydation et de perte par diffusion. Les copeaux de cuivre peuvent avoir un pourcentage de perte plus contrôlable, mais en raison de leur valeur élevée, le mélange de matériaux et la contamination peuvent entraîner de graves pertes financières. Les copeaux d'acier et de fer peuvent avoir une valeur unitaire inférieure, mais leur volume important et leur forme pelucheuse peuvent entraîner une perte accumulée importante au fil du temps.

Pour les entreprises qui souhaitent réduire les pertes par fusion, améliorer la récupération des métaux et améliorer la gestion sur site, la clé ne consiste pas simplement à collecter les copeaux métalliques. La clé est de mettre en place un processus complet de prétraitement. Le tri à la source, la réduction du pétrole et de l’humidité, le briquetage, le chargement contrôlé des fours et la gestion du rendement basée sur les données peuvent tous affecter directement la récupération finale.

Alors que les fonderies et les entreprises de métallurgie secondaire continuent d'augmenter leurs exigences en matière de qualité des matières premières, la refusion directe de copeaux de métal en vrac perd progressivement son avantage. Les copeaux d'aluminium briquetés, les copeaux de cuivre, les copeaux d'acier et les copeaux de fer sont plus susceptibles d'entrer dans des systèmes stables de recyclage et d'achat à long terme. Pour les entreprises de transformation des métaux, plus elles améliorent tôt leur méthode de traitement des copeaux, plus il devient facile de réduire les pertes de fusion et de transformer les déchets de production en ressources métalliques recyclées de plus grande valeur.