Briqueter les copeaux métalliques : transformer les résidus de production en matières premières précieuses

L’usinage mécanique du métal génère de grandes quantités de copeaux, de boues de rectification et de fins résidus de production. Les copeaux métalliques en vrac nécessitent beaucoup d’espace de stockage, sont difficiles à transporter et contiennent souvent encore des lubrifiants de coupe ou d’autres liquides.

Une presse à briqueter performante permet de compacter ces résidus de production sous haute pression pour en faire des briquettes compactes. Cela ne réduit pas seulement le volume de matière : le stockage, le transport, la récupération des liquides et le traitement métallurgique ultérieur peuvent également en être nettement améliorés.

Les presses à briqueter de la série Arno®Brik d’ATM Recyclingsystems ont été conçues pour le traitement de copeaux métalliques et de matériaux spéciaux très divers. La gamme de machines va des installations compactes pour de petites quantités de matériau aux systèmes performants destinés au fonctionnement industriel continu.

Qu’est-ce qu’une presse à briqueter ?

Une presse à briqueter est une machine hydraulique qui compacte sous haute pression des copeaux, boues, poussières ou résidus de production comparables en vrac. Le matériau est ainsi formé, dans un outil de pressage, en une briquette solide et stable.

Contrairement à une presse à paqueter, il ne s’agit pas de compacter de grandes tôles ou des pièces de ferraille encombrantes. Les presses à briqueter sont conçues avant tout pour les matériaux de petite taille produits lors du tournage, du fraisage, du perçage, du rectifiage ou du sciage.

Les matériaux adaptés sont par exemple :

• copeaux d’acier
• copeaux de fonte
• copeaux d’acier inoxydable
• copeaux d’aluminium
• copeaux de magnésium
• copeaux de cuivre et de laiton
• copeaux de bronze et de titane
• boues de rectification
• calamine de laminage
• fils de pneus
• alliages spéciaux pulvérulents
• résidus de scories et de batteries

Selon leur version, les presses Arno®Brik peuvent traiter aussi bien des copeaux métalliques secs que des matériaux humides ou peu fluides. Différentes variantes d’alimentation permettent une adaptation aux propriétés d’écoulement du matériau de départ concerné.

Pourquoi briqueter les copeaux métalliques ?

Les copeaux métalliques ne sont pas des déchets sans valeur. Collectés par catégorie et correctement traités, ils constituent une matière première secondaire précieuse. Leur forme en vrac complique toutefois souvent leur réintégration économique dans le cycle des matériaux.

Le briquetage améliore les conditions de stockage, de logistique et de valorisation.

Une réduction nette du volume de matière

Les copeaux métalliques en vrac présentent de nombreux vides et donc une densité apparente relativement faible. Ils remplissent ainsi les conteneurs, silos et véhicules de transport dès un poids de matière comparativement faible.

Le compactage produit des briquettes compactes, de forme régulière et à densité élevée. Sur la même surface de stockage, il est ainsi possible de stocker davantage de métal. Parallèlement, les bennes de collecte doivent être vidées moins souvent et les transports peuvent être mieux optimisés.

Cela facilite l’ensemble de la logistique interne à l’entreprise — de la machine-outil jusqu’au traitement ultérieur ou à l’enlèvement par le recycleur de métaux.

Récupérer les lubrifiants de coupe

Les copeaux métalliques et les boues de rectification contiennent souvent des lubrifiants de coupe, des huiles de coupe ou de l’eau. Si ces liquides ne sont pas séparés du métal, ils augmentent le poids de transport et compliquent la valorisation ultérieure.

Pendant le briquetage, les liquides contenus dans le matériau sont pressés hors de celui-ci et collectés dans un système de récupération. Après un traitement adapté, les lubrifiants de coupe peuvent, sous certaines conditions, être réintroduits dans le processus de production.

ATM indique que le briquetage de boues de rectification adaptées permet d’extraire plus de 90 % des quantités d’huile et d’eau contenues. Le résultat réel dépend toutefois fortement de la composition du matériau, de son humidité et des paramètres du processus.

Plusieurs avantages potentiels en résultent pour les entreprises :

• un besoin réduit en nouveaux lubrifiants de coupe
• moins de liquide dans le matériau à transporter
• une réduction des coûts d’élimination et de traitement
• des zones de travail et de stockage plus propres
• de meilleures conditions pour la valorisation métallurgique

De meilleures propriétés de transport et de stockage

Les briquettes sont plus compactes et plus stables en forme que les copeaux en vrac. Elles sont plus faciles à collecter, doser, stocker et transporter.

Contrairement aux copeaux fins ou longs, les briquettes compactées ne se répartissent pas de façon incontrôlée dans les conteneurs ou sur les installations de convoyage. Le risque de pertes de matière pendant le transport peut ainsi également être réduit.

La forme régulière facilite en outre le traitement automatisé ultérieur. Les briquettes peuvent être acheminées de façon ciblée vers les étapes suivantes du processus via des systèmes de convoyage, des goulottes ou d’autres systèmes de manutention.

Avantages lors de la fusion

En raison de leur grande surface, les copeaux métalliques en vrac peuvent s’oxyder rapidement. De plus, lors de la fusion, les copeaux légers flottent parfois à la surface du bain au lieu de s’y immerger immédiatement.

Les briquettes fortement compactées présentent en revanche de meilleures propriétés de transport et de fusion. ATM souligne que les briquettes compactées peuvent être fondues plus facilement et plus sûrement que les copeaux en vrac. Selon ATM, des études menées avec l’Université des mines de Leoben ont en outre montré des avantages en termes de débit lors de la fusion de briquettes d’aluminium.

L’amélioration concrète dépend notamment des facteurs suivants :

• le type de matériau et l’alliage
• la pureté des copeaux
• la densité de la briquette
• l’humidité résiduelle
• la proportion de lubrifiants de coupe
• le type de four de fusion
• le chargement et la conduite du processus

C’est pourquoi l’installation doit toujours être adaptée au matériau de départ et au processus de valorisation ultérieur.

Plus de sécurité pour les matériaux critiques

En raison de leurs propriétés, les copeaux de titane et de magnésium peuvent poser des exigences particulières en matière de stockage et de traitement. Les copeaux fins présentent une grande surface et peuvent représenter un risque d’incendie accru.

Le compactage contrôlé réduit la surface du matériau en vrac et simplifie sa manutention. ATM propose donc des solutions de briquetage spécialement adaptées pour des matériaux tels que le magnésium, le titane, les écumes d’aluminium et divers alliages spéciaux.

Pour ce type d’applications, une analyse précise du matériau, des mesures de sécurité adaptées et une installation configurée sur mesure sont particulièrement importantes.

La série Arno®Brik en un coup d’œil

ATM Recyclingsystems propose la série Arno®Brik en plusieurs classes de puissance. Ainsi, aussi bien les petites entreprises de transformation des métaux que les grands sites de production industrielle peuvent choisir une installation adaptée à leur volume de matière.

La gamme de machines comprend :

• Arno®Brik 5
• Arno®Brik 7
• Arno®Brik 10
• Arno®Brik 12
• Arno®Brik 15
• Arno®Brik 18
• Arno®Brik 22

Selon le modèle, les diamètres de briquette possibles se situent entre environ 50 et 240 millimètres. Pour l’acier et la fonte, le débit maximal indiqué dans les données techniques du produit va de moins de 0,3 tonne par heure pour la version la plus petite à environ 12 tonnes par heure pour l’Arno®Brik 22. Le rendement réellement atteignable dépend du matériau, de la densité apparente, de la forme des copeaux, de l’humidité et d’autres conditions du processus.

Arno®Brik 5 et 7 : des solutions compactes pour de petites quantités de matériau

Les Arno®Brik 5 et Arno®Brik 7 conviennent aux entreprises ayant un volume de copeaux limité ou un espace restreint.

Leur construction compacte permet une intégration dans des zones de production existantes. Différents outils de pressage et variantes d’alimentation permettent une adaptation au matériau concerné.

Les domaines d’application typiques sont :

• ateliers de tournage
• entreprises de fraisage
• construction d’outillages
• petites fonderies
• entreprises de production de transformation des métaux
• traitement d’alliages spéciaux de haute valeur
• traitement décentralisé des copeaux directement sur le site de production

Un système de pesage permet de définir la quantité de matière par cycle de pressage. Cela permet de produire des briquettes de longueur contrôlée et de qualité homogène.

Arno®Brik 10 et 12 : pour un usage industriel

Les Arno®Brik 10 et Arno®Brik 12 sont conçues pour de plus grandes quantités de matériau et des applications industrielles exigeantes.

À partir de l’Arno®Brik 10, une technologie spéciale de vanne de remplissage est utilisée sur le vérin de pressage, selon ATM. Cela permet de réduire la puissance d’entraînement nécessaire à l’opération de pressage. La technologie d’enclenchement de pompes PZT régule en outre la quantité d’huile nécessaire pour chaque vérin et minimise les pertes de charge au sein du système hydraulique.

Ces machines conviennent par exemple pour :

• les grandes entreprises d’usinage
• les équipementiers automobiles
• les fonderies d’aluminium et de métaux
• les installations de recyclage industrielles
• les systèmes centralisés de collecte de copeaux
• les lignes de production automatisées

Arno®Brik 15 à 22 : des débits élevés

Pour de très grandes quantités de copeaux, ATM propose les modèles Arno®Brik 15, 18 et 22. Ces installations disposent de forces de pressage élevées, d’outils de pressage plus grands et de débits en conséquence élevés.

Selon les données du produit, l’Arno®Brik 22 atteint une force du vérin principal de 12 500 kilonewtons. Selon le matériau, des débits allant jusqu’à douze tonnes de copeaux d’acier ou de fonte par heure sont possibles. Pour le laiton et le cuivre, jusqu’à dix tonnes par heure sont indiquées.

Ce type d’installations est typiquement utilisé là où de grandes quantités de copeaux métalliques sont produites en continu et où le briquetage doit être entièrement intégré au flux de matière.

Une construction robuste pour un fonctionnement continu

Les presses à briqueter doivent supporter, pendant de nombreuses années, des forces de pressage élevées et des millions de cycles de pressage. Une construction stable et des outils de pressage durables sont donc déterminants.

Selon le modèle, les installations Arno®Brik disposent d’une technologie à deux ou trois colonnes. La construction massive et soudée est conçue pour un fonctionnement industriel continu.

Un cadre d’outil mobile compense les mouvements relatifs pendant la phase de compactage, ce qui doit réduire l’usure dans la chambre de pressage. Différents diamètres d’outils et matériaux permettent en outre une adaptation de la qualité de la briquette et de la durée de vie en fonction du matériau.

Automatisation et intégration dans les lignes de production

Une presse à briqueter peut fonctionner comme machine autonome ou être intégrée dans une installation de traitement entièrement automatisée.

Selon l’application, des composants complémentaires peuvent être utilisés :

• concasseurs de copeaux
• installations de convoyage
• silos à copeaux
• installations de criblage
• technologie de tri
• systèmes de dosage
• systèmes de pesage
• systèmes de récupération et de filtration des liquides
• convoyeurs à boues
• évacuation des briquettes

Outre les presses à briqueter, ATM propose également des solutions pour le broyage, le criblage, le tri et le transport des copeaux métalliques. L’ensemble du processus, de l’introduction de la matière jusqu’à la briquette finie, peut ainsi être parfaitement coordonné.

Les machines peuvent fonctionner manuellement ou automatiquement. Les déroulements du processus sont visualisés via un panneau de commande graphique. L’intégration dans des lignes de production automatisées ainsi que la maintenance à distance et les adaptations du système sont également prévues.

Quelle presse à briqueter est la bonne ?

Le choix d’une presse à briqueter adaptée ne doit pas se faire uniquement sur la base du débit horaire. L’essentiel est l’interaction entre le matériau, le processus et le résultat souhaité.

Avant le dimensionnement, il convient de répondre aux questions suivantes :

Quel matériau est traité ?

Les copeaux d’acier se comportent différemment des copeaux d’aluminium, de magnésium ou de laiton. Les boues de rectification et les matériaux pulvérulents nécessitent également des concepts d’alimentation et de pressage spécifiques.

Quelles sont les caractéristiques des copeaux ?

Les copeaux courts et secs présentent des propriétés d’écoulement différentes des longs copeaux de perçage, des nids de copeaux ou des boues de rectification humides. Dans certains cas, un broyage ou un prétraitement est donc nécessaire.

Quelle quantité de matériau est produite ?

Outre le débit moyen, il convient également de prendre en compte les pics de production et les extensions de capacité futures.

Quels liquides sont contenus dans le matériau ?

Le type et la quantité de lubrifiants de coupe influencent la compactibilité, la récupération des liquides et l’équipement d’installation requis.

Comment les briquettes doivent-elles être traitées ultérieurement ?

Le diamètre de la briquette, sa densité et son humidité résiduelle doivent être adaptés au stockage, au transport et au processus de fusion ultérieur.

Des essais de matériau pour une sécurité de planification

Les copeaux métalliques et les boues de rectification variant fortement selon le processus de production, un dimensionnement basé uniquement sur des désignations générales de matériau n’est souvent pas suffisant.

Au sein de l’ATM Test & Competence Center, les matériaux des clients peuvent être testés dans des conditions proches de la pratique. Sont ainsi vérifiés, entre autres, la machine adaptée, un éventuel pré- ou post-traitement, le débit atteignable, la qualité de la briquette et la quantité de liquide récupérable.

Un essai de matériau permet de dimensionner l’installation future de façon réaliste et de mieux évaluer les résultats économiques et techniques dès avant l’investissement.

Conclusion : tirer plus de valeur des copeaux métalliques grâce aux presses à briqueter

Le briquetage transforme les résidus de production en vrac en matières premières secondaires compactes et mieux valorisables. Les entreprises réduisent l’espace de stockage nécessaire, simplifient leur logistique et créent de meilleures conditions pour le transport et la fusion.

Pour les copeaux humides et les boues de rectification, de précieux lubrifiants de coupe peuvent en outre être récupérés. Cela réduit la consommation de ressources et peut diminuer les coûts d’élimination et d’exploitation.

Avec la série Arno®Brik, ATM Recyclingsystems propose des presses à briqueter pour des matériaux et des classes de puissance très divers — des machines individuelles compactes aux installations de traitement entièrement automatisées pour le fonctionnement industriel continu.

Vous souhaitez briqueter de manière économique des copeaux métalliques, des boues de rectification ou des matériaux spéciaux ?

ATM Recyclingsystems vous accompagne pour les essais de matériau, le choix de la machine et le dimensionnement d’une solution globale sur mesure.