Première mondiale: oxycoupage à l'hydrogène pour la coupe en chanfrein

La machine plasma Retrofit montre la voie vers un avenir vert

Lorsque les constructions en acier doivent être grandes, lourdes ou complexes, elles sont tout à fait dans les cordes de Victor Buyck Steel Construction (VBSC). L'année prochaine, l'entreprise qui possède des succursales à Eeklo et à Gand fêtera son 100e anniversaire. Un siècle au cours duquel elle a toujours su rester à l'écoute des nouveaux développements. Aujourd'hui encore. En effet, pour pouvoir couper plus facilement de grandes épaisseurs d'aciers à haute résistance et d'aciers alliés, elle a récemment investi dans la transformation d'une machine de découpe au plasma. Cette dernière a non seulement été mise à niveau avec les technologies les plus récentes, mais elle a également reçu une première mondiale: un agrégat 3D pour la coupe en chanfrein à l'hydrogène. Le résultat d'un processus de développement intensif avec Messer.

Connaissances et expérience

Ceux qui veulent voir une pyramide ne doivent pas nécessairement réserver un billet pour l'Égypte. Sur le pont R4 Ringvaart à Evergem, une pyramide au moins aussi impressionnante est en train de s'élever. L'imposant pont de plus de 100 m sur 60 m, qui réunit un écoduc, deux passerelles cyclables et un pont routier, constituera désormais l'entrée de Gand. "Un nouveau point de repère", déclare Karel Van Hecke, VBSC Improvement Manager & Training Center. "La complexité réside dans la géométrie souhaitée. Il faut des connaissances et de l'expérience pour maintenir sous contrôle une pièce d'acier de cette ampleur. Mais nous sommes connus pour cela depuis des décennies."

"En Malaisie, nous avons construit la flèche de la tour de communication de Kuala Lumpur" - Karel Van Hecke (VBSC)

Des tracteurs aux ponts

Pas une centaine. Non, l'histoire de VBSC commence avec l'aïeul éponyme qui distribuait les tracteurs Vierzon depuis Eeklo aux Pays-Bas et en Belgique. "Les tracteurs ont aussi besoin d'entretien et de réparations. Il a donc créé une forge, qui a rapidement intégré la technique de la soudure. L'évolution vers la construction métallique était amorcée. Il n'était pas encore question de construire des ponts. La tradition veut que le premier pont ait été construit dans le cadre du projet final du fils John pour l'obtention de son diplôme d'ingénieur civil. Il était situé sur un ancien site minier à Charleroi et est d'ailleurs toujours en service, mais maintenant comme piste cyclable."

Les constructions en acier comme produit d'exportation

Nous sommes dans les années 1950, et à partir de ce moment-là, les choses évoluent rapidement. De grands travaux d'infrastructure sont prévus dans tout le pays et à l'étranger. VBSC en réalise des dizaines. Au Benelux, en Allemagne, en France et au Royaume-Uni, mais aussi dans des destinations plus exotiques du monde entier. "En Flandre, on ne peut pas rouler une heure sans passer sur ou sous l'un de nos ponts. À Londres, nous avons défini la ligne d'horizon dans des quartiers comme Canary Wharf. En Malaisie, nous avons construit la flèche de la tour de communication de Kuala Lumpur", énumère Karel Van Hecke.

"Notre atout est que nous agissons comme un guichet unique. Nous disposons d'une gamme complète de services en interne" - Karel Van Hecke (VBSC)

Les spécialistes

Comment tout cela se retrouve-t-il à Eeklo? "Au cours des dernières décennies, nous nous sommes forgé une véritable réputation. Des spécialistes dotés des connaissances et des capacités nécessaires pour mener à bien de grands projets. Notre atout est que nous agissons comme un guichet unique. Nous disposons d'une gamme complète de services en interne: l'ingénierie et le dessin, la production à partir d'une plaque brute, jusqu'au produit fini, y compris l'assemblage et l'installation. Cette interaction signifie que nous trouvons souvent des solutions ingénieuses aux défis techniques. En effet, l'accessibilité et la capacité d'installation jouent également un rôle important dans le cas des constructions en acier."

Continuer d'innover

Pour rester pertinente même après près d'un siècle, VBSC accorde toujours une grande importance à l'innovation. "C'est une nécessité", estime Karel Van Hecke. "Les matériaux d'antan ne sont plus ceux d'aujourd'hui et la manière dont nous chargeons nos ponts a également changé. Il suffit de voir à quel point les camions sont construits différemment aujourd'hui. Si nous voulons continuer à construire des ponts qui dureront 100 ans à l'avenir, nous devons continuer d'investir dans de nouvelles techniques."

Impact des nouveaux matériaux sur le processus d'oxycoupage

L'un des défis auxquels est confronté VBSC est l'utilisation d'aciers plus résistants et l'application de plus en plus répandue de l'acier résistant aux intempéries (mieux connu sous le nom de marque "acier Corten"). "Un processus d'oxycoupage extrait la majeure partie de sa chaleur de la réaction exothermique de l'oxygène avec le fer de l'acier. Toutefois, les aciers à haute résistance et les aciers résistant aux intempéries ont une composition chimique différente, avec une teneur en fer plus faible, ce qui est justement nécessaire pour une bonne combustion, et plus d'éléments tels que le carbone, le cuivre, le nickel et le chrome, qui agissent simplement comme des inhibiteurs. Dans les tôles minces, on peut encore passer, mais dans les tôles de plus de 60 mm d'épaisseur, cela devient difficile avec le gaz naturel. Au bord, des zones apparaissent où des morceaux semblent être arrachés."

Retrofit: la machine la plus fiable est une Messer

La littérature scientifique indique que l'hydrogène est une meilleure alternative pour une qualité de coupe sans bavure. C'était déjà le cas lorsque le procédé d'oxycoupage a vu le jour, mais en raison de la prédominance d'autres gaz, il a rapidement été relégué à l'arrière-plan. VBSC souhaitait moderniser l'une de ses machines de découpe et l'équiper d'une tête de découpe à l'hydrogène. Karel Van Hecke: "Pour choisir la bonne machine, nous avons procédé à une évaluation de toutes les interventions des dernières années. La machine de découpe plasma OmniMat de Messer (avec une table de 36 m x 4,2 m) de 2008 s'est avérée la plus robuste et la plus fiable. De plus, Messer possède déjà quatre ans d'expérience dans la découpe à l'hydrogène avec sa torche ALFA Oxyfuel." Cependant, VBSC n'est pas satisfaite de l'état actuel de la technique. "Pour nous, il était crucial de pouvoir également couper en chanfrein à l'hydrogène.

Configuration de la machine
- OmniMat L5600 équipée de la dernière source plasma de Kjellberg, la Q4500, combinée avec une tête de chanfreinage SKEW Delta;
- Quatre chalumeaux autogènes à l'hydrogène;
- Unité à trois chalumeaux pour la coupe en chanfrein à l'hydrogène;
- Unité de marquage à jet d'encre avec 16 buses;
- Logiciel CAD/CAM OmniWin pour l'imbrication.

Développement d'une tête de coupe en chanfrein pour l'hydrogène

Cependant, cette tête n'existait nulle part dans le monde. VBSC a donc entamé un dialogue avec le département R&D de Messer pour développer une unité 3D pour l'hydrogène. "Une collaboration intensive de deux ans entre VBSC et Messer Cutting System", explique Rached Taheri, responsable régional des ventes de Messer pour la Belgique et le Luxembourg. L'intégration du logiciel CAD/CAM OmniWin en tant que préparation de travail pour la machine a été cruciale.

"Sans ce logiciel, la découpe à l'hydrogène n'était pas possible. Grâce aux efforts de Karel et du Dr Lutz Nickenig, nous sommes parvenus à ce superbe résultat. Une machine hybride pour l'oxycoupage et le plasma avec une tête de découpe 3D pour l'hydrogène. Une première mondiale."

Mais Messer ne serait pas Messer si elle ne clarifiait pas tous les points en conséquence. "Actuellement, la tête de découpe fonctionne encore comme un projet d'essai pour maîtriser totalement la coupe en chanfrein à l'hydrogène. C'est pourquoi nous avons reçu le soutien financier de VLAIO. Si tous les résultats des tests continuent d'évoluer favorablement, nous avons l'intention d'étendre la technologie à la production", ajoute Karel Van Hecke.

"Au lieu d'acheter une machine flambant neuve, nous l'avons revalorisée" - Karel Van Hecke (VBSC)

Revalorisation

Car opter pour l'hydrogène signifie une autre grande écologisation pour VBSC. L'entreprise ne ménage pas ses efforts, comme en témoignent ses toits couverts de panneaux solaires et son raccordement à une éolienne (site de Gand). "Au lieu d'acheter une machine flambant neuve, nous l'avons revalorisée. Seule la table est restée inchangée, le reste de la machine a été démonté et reconstruit en une machine de découpe ultramoderne par Messer Cutting Systems grâce à une collaboration intensive. En retour, nous bénéficions d'un processus de découpe plus écologique: le niveau sonore est inférieur de plusieurs dizaines de décibels, les émissions de CO₂ sont quasiment nulles et la forme de la flamme réduit considérablement les émissions de NO_x et nous permet d'imbriquer plus près pour moins de perte de matériau", résume Karel Van Hecke pour expliquer les atouts de sa "nouvelle" machine OmniMat.

Conforme à la norme NIS2

La machine est revenue à Eeklo juste avant les vacances d'été, où elle fonctionne depuis avec une grande satisfaction. Karel Van Hecke: "L'épaisseur maximale que nous avons découpée par oxycoupage jusqu'à présent est de 200 mm. Même avec la nouvelle source de découpe plasma 450A de Kjellberg, qui peut également fonctionner avec de l'hydrogène, nous coupons jusqu'à 120 mm. C'est sans précédent."

Suffisamment d'innovation dans une seule machine? Non. VBSC a demandé et obtenu de Messer qu'il accorde une attention accrue à la cybersécurité. "On ne peut jamais exclure complètement les risques cybernétiques, mais nos systèmes répondent aux exigences NIS2 et font l'objet d'une surveillance et d'une maintenance permanentes. Le secteur de la métallurgie évolue rapidement: aujourd'hui, nous travaillons avec des applications numériques modernes et un support de processus", conclut Karel Van Hecke.