Quels matériaux peuvent être traités thermiquement dans l’équipement CIC/HIP ?

Toutes sortes de matériaux peuvent être traitées thermiquement avec des étapes de solutionnement dans l’équipement CIC/HIP. Un vieillissement peut également être effectué sur des alliages durcissables pour renforcer leur résistance grâce à des microstructures sans pores. Les matériaux céramiques, comme le nitrure de silicium, peuvent aussi bénéficier de vitesses de refroidissement beaucoup plus élevées que ce qui était possible auparavant. La pression à l’intérieur de l’enceinte joue aussi en faveur de ces deux traitements.

Autres questions et réponses

Densification de matériaux

La série de presses isostatiques à chaud pour batteries est capable de fournir des pressions allant jusqu’à 600 MPa, tout en atteignant des températures de 150 degrés Celsius (le fluide de pression peut être de l’eau ou de l’huile).

L’équipement CIC/HIP moderne de Quintus fonctionne jusqu’à 2 000 °C (3 632 °F) et 200 MPa (30 000 psi). Les paramètres choisis sont spécifiques au matériau et, souvent, une pression accrue peut permettre d’utiliser des températures plus basses, ce qui préserve la microstructure du matériau. Naturellement, le cycle CIC/HIP utilisé ne doit pas dépasser la température de fusion du matériau à traiter.

Cela dépend de la conception des cellules ; pour un concept d’anode lithium-métal in situ (ou sans anode), Quintus propose une étape de compaction des cellules « poche » entières. Cela placerait la presse isostatique après l’empilage et la mise en poche.

La compaction isostatique à froid (CIP) suppose de soumettre des composants ou une poudre dans des moules à une pression isostatique extrême, allant jusqu’à 600 MPa (87 022 psi) et à température ambiante. Les moyens de pression fréquents sont l’eau, une émulsion ou une huile et, dans certains cas, les composants peuvent être emballés.

Entre les deux technologies d’enceintes, monoblocs et enroulées dans un fil, les systèmes enroulés dans un fil peuvent être agrandis jusqu’à un volume de cylindre de 2 000 l.

Formage de tôle

Dans le secteur aéronautique, l’utilisation de la haute pression réduit, ou même élimine, le besoin de correction à la main du travail et le besoin de traitements thermiques intermédiaires. Dans toutes les applications, la haute pression aide à façonner des formes complexes et compliquées, avec une excellente reproductibilité et une très bonne qualité de pièce.

Le diaphragme flexible de la presse à cellule fluide permet la plupart des types de formage dans des matrices bloc, des matrices à cavité et des matrices d’expansion. Les outils de faible profondeur/petite taille peuvent être mélangés avec des outils hauts/de grande taille pendant une seule et même opération de formage. Les contre-dépouilles, les formes compliquées ainsi que l’ébarbage et la découpe peuvent être réalisés par la technologie de la cellule fluide. La presse à cellule fluide fournit une pression complète sur toute la surface de l’outil, contrairement au procédé avec tampon en caoutchouc, où la pression diminue de manière spectaculaire dans la partie inférieure d’un outil sur bloc, par exemple.

Une panne est d’habitude détectée, parce que le temps de cycle et la durée de pressurisation est allongée, ce qui n’entraîne qu’une petite fuite. Au pire, pour une panne majeure, le plateau peut être rempli d’huile, mais c’est extrêmement inhabituel. La presse va automatiquement décompresser et évacuer l’huile du système vers le réservoir. L’opérateur peut alors fermer une vanne manuelle au niveau du réservoir d’huile principal. Un diaphragme usé est d’habitude remplacé en quatre heures, si toutes les pièces de rechange sont disponibles.

La durée de vie dépend de la forme des outils utilisés mais, d’ordinaire, elle est de l’ordre de dizaines de milliers de cycles. Sur certains modèles de presse Quintus, le diaphragme est également réparable, s’il devait être accidentellement percé ou endommagé par une erreur d’un opérateur. L’échange d’un diaphragme peut être réalisé en quelques heures, si toutes les pièces de rechange sont disponibles.

Quintus est principalement un fournisseur de matériel, mais elle dispose d’une équipe d’assistance très importante, qui donne des formations au processus Flexform, y compris pour la conception d’un outil, le formage et la simulation du formage sur demande.

Traitement des aliments

Pendant le HPP, la pression atteint jusqu’à 6 000 bar (87 000 psi). À cette pression, les produits vont comprimer environ 15 % de leur volume, ce qui veut dire que l’emballage HPP doit être étanche, scellé hermétiquement et contenir des matériaux qui sont assez flexibles pour résister à des compressions d’au moins 15 %. Pour ces raisons, différents matériaux plastiques ont été traditionnellement un choix populaire pour le HPP, étant donné que nombre d’entre eux sont assez flexibles pour permettre aux récipients de se comprimer sans casser et assez élastiques pour reprendre leur forme d’origine après le processus. De plus, plusieurs alternatives durables peuvent être utilisées avec le HPP, comme le rPET, le PP, le PLA et d’autres solutions biodégradables. Les emballages et matériaux fréquemment utilisés avec le HPP sont par exemple les bouteilles, les coupelles, les poches, les barquettes, combinés à différents types de films ou de bouchons. Les surfaces de scellement des films doivent être relativement larges, uniformes et de préférence planes. La capacité d’adhérence (la résistance du scellement à la chaleur) est un élément important pour un emballage soumis au HPP. Les motifs hachurés ne conviennent pas car ils peuvent permettre la diffusion d’oxygène dans les emballages, ce qui contribuera à la détérioration des produits à cause de l’oxydation.

Le HPP garantit définitivement la sécurité alimentaire et permet d’accroître la durée de conservation, tout en maintenant les qualités optimales des produits frais. De plus, le HPP est reconnu par de nombreuses autorités de sécurité alimentaire (FDA, EFSA…). La sécurité alimentaire est obtenue en inactivant des pathogènes végétatifs, notamment des bactéries, virus, moisissures, levures et parasites, en appliquant une pression de 400 MPa (4 000 bar/58 000 psi) à 600 MPa (6 000 bar/87 000 psi), pendant quelques secondes à 6 minutes environ.

En tant que technologie basée sur la science, le HPP est non seulement pleinement reconnu par des organismes de régulation internationaux comme un procédé antimicrobien ayant des capacités supérieures pour inactiver de nombreux pathogènes alimentaires inquiétants, mais aussi pouvant ralentir la croissance des bactéries d’altération, ce qui allonge la durée de conservation réfrigérée de 2 à 10 fois par rapport à des aliments non traités. Rien que ces deux avantages peuvent avoir un impact significatif sur les défis mondiaux de la sécurité et du gaspillage alimentaires. Les méthodes de traitement des aliments plus classiques comme la chaleur et/ou des produits chimiques peuvent avoir des effets négatifs sur la santé et les nutriments. Les consommateurs veulent que les aliments aient des valeurs nutritionnelles élevées, en particulier ceux qui sont frais, crus ou peu transformés. Le HPP n’a pas d’effet négatif sur les composants nutritionnels des aliments, principalement parce qu’il n’affecte pas les liaisons covalentes, et les produits traités par HPP conservent donc leurs vitamines et leurs composants bioactifs. Les fabricants qui utilisent le HPP éliminent les conservateurs chimiques utilisés pour contrôler la prolifération des microbes et réduisent la fréquence des tests de sécurité des aliments, ce qui répond à la demande des consommateurs pour des aliments sans conservateurs, tout en réduisant les coûts opérationnels. Le bénéfice est donc plus élevé pour l’entreprise. Le HPP est donc devenu le procédé de choix parmi les technologies non thermiques de traitement des aliments. Comme les pathogènes d’origine alimentaire sont inactivés après emballage, les fabricants d’aliments et de boissons ont confiance en la sécurité alimentaire de leurs produits, ce qui est crucial pour leur activité, puisqu’elle protège leurs consommateurs et garantit que la réputation de leurs marques et de leur entreprise reste intacte.

Le HPP est utilisé de manière commerciale pour une vaste palette d’aliments et de boissons, comme les produits de charcuterie, les boissons à base de fruits et de produits laitiers, les aliments pour bébé, les produits laitiers, les aliments pour animaux de compagnie, les plats cuisinés, les viandes marinées et plats prêts à cuire, les fruits de mer et une grande variété de produits à base de plantes, notamment le guacamole, le houmous, la sauce salsa, les salades prêtes à consommer, le tofu et les substituts de viande à base de protéines végétales. La plupart des aliments et boissons peuvent être traités par la technologie HPP. Cependant, certains facteurs intrinsèques et extrinsèques sont importants pour déterminer les conditions du HPP et respecter les règles et les directives.

Nous aidons les clients tout au long du processus complet de développement du HPP. Des recettes à l’emballage en passant par la conception et la fourniture de services de validation en interne. Notre évaluation détaillée et notre assistance ont comme objectif de commercialiser rapidement votre produit.

Service et soutien

Au fil des ans, nous avons développé nos accords de niveaux de service, Quintus Care, sous deux formes principales. L’offre de base vous donne une priorité pour l’assistance, une assistance technique à distance, une assistance pour les applications (cette offre n’est pas disponible dans certains pays), des formations annuelles en face-à-face et une inspection annuelle de maintenance, de sécurité et de fiabilité. Par rapport à la version de base, le programme Quintus Care complet comprend également toutes les pièces de rechange pour la maintenance préventive, ainsi que les pièces de rechange si quelque chose d’inattendu se produit (à quelques exceptions près). Faire preuve de proactivité dans la maintenance avec un contrat Quintus Care vous permet de planifier les coûts et vous garantit la meilleure disponibilité possible de votre système.

Tous nos SLA contiennent 3 éléments fondamentaux

  • Un souhait mutuel de coopérer, c.-à-d. 6 mois de préavis de résiliation pour convenance si l’une des parties n’est pas satisfaite
  • De forts incitants pour les deux parties afin d’améliorer la disponibilité et l’utilisation de l’équipement
  • Une répartition du champ d’application optimisée pour garder à un minimum les coûts du cycle de vie

C’est votre choix. Certains clients pensent qu’ils sont en meilleure position pour négocier un SLA s’ils en parlent avant l’investissement. Certains apprécient d’avoir la garantie d’une machine disponible même pendant la période de garantie. D’autres veulent éviter de devoir mettre en place un stock de pièces de rechange et étendre l’organisation interne en signant un SLA de manière précoce. La garantie couvre en général les problèmes pendant sa période de validité. La maintenance préventive doit toujours commencer directement et continue pendant la période de garantie.

Nous stockons certaines pièces qui, d’après notre expérience, sont fréquemment utilisées. Cependant, comme nous fournissons des équipements personnalisés, il n’est pas faisable de stocker toutes les pièces. De même, certaines pièces deviennent obsolètes et cela prend donc plus de temps de trouver une pièce de remplacement. En étant proactif pour planifier les pièces pour la maintenance préventive, le délai constitue généralement moins un problème.

Nous avons mis en place 2 lignes d’assistance séparées, une aux États-Unis et une en Europe. Les deux lignes peuvent être utilisées, en fonction de l’heure.

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