La fabrication du ciment peut s’avérer délicate lorsque l’on ne dispose pas des outils adaptés, notamment pour pulvériser la pierre. Un broyeur à marteaux, qui contient plus de cent pièces d’acier en forme de marteau servant à la pulvérisation de la pierre, a pour but de pulvériser le calcaire destiné à la fabrication de ciment, de béton prêt à l’emploi, de plaques de plâtre, etc. Un broyeur à marteaux fonctionne en permanence pendant des semaines. Au fil du temps, les marteaux finissent par s’user et par tomber en panne, sauf s’ils sont constitués d’un matériau très performant, prévu pour ce type de tâche.

Les marteaux sont constitués d’acier. Or, un fabricant de ciment mondial a récemment découvert l’importance de la nuance et de la forme de cet acier dans la tenue à la fatigue d’un marteau. Depuis des années, il utilisait des marteaux constitués d’une nuance d’acier d’outillage coûteuse, brûlée à partir d’une tôle d’acier. Malheureusement, ce type d’opération ne donnait pas les résultats attendus ; le fabricant de ciment, confronté à une usure trop rapide, devait fréquemment démonter ses broyeurs à marteaux.

Chaque démontage occasionnait un arrêt de production de plusieurs jours, alors que l’exploitation devait être opérationnelle 365 jours par an. Obligé de remplacer ses marteaux tous les 50 jours en moyenne (ce qui correspondait à 7 ou 8 arrêts de production par an), le fabricant se rendit compte qu’il ne pouvait plus se permettre de continuer comme cela.

Le groupe Clifford-Jacobs Forging Co., producteur de broyeurs à marteaux, fut averti de la situation délicate de ce client potentiel. En tant qu’experte en matière de fabrication de produits forgés personnalisés, cette entreprise, basée dans l’Illinois (États-Unis), identifia des zones d’amélioration possibles concernant les marteaux et profita de cette occasion pour aider le fabricant de ciment à trouver une autre nuance d’acier pour ces derniers. Sachant que l’usure excessive des marteaux était aussi bien liée à la forme qu’à la nuance de l’acier utilisé, elle demanda à Timken son aide pour la production d’un marteau permettant au client d’effectuer efficacement des tâches de pulvérisation, tout en limitant au maximum les arrêts de production. Les deux entreprises étudièrent différentes options permettant de satisfaire les besoins spécifiques de ce client.

Les ingénieurs de l’entreprise Clifford-Jacobs, assistés de ceux du fabricant de ciment, développèrent une conception de marteau forgé présentant une masse matérielle plus importante dans sa zone d’impact, qui permettait une durée de vie plus longue pour un coût moindre par rapport à l’acier brûlé à partir d’une tôle. Après consultation avec le client, l’équipe métallurgique de Timken Steel proposa la nuance 4340 d’acier fortement allié, ainsi que des données pour appuyer ce choix. Cette nuance permettait d’optimiser la tenue à la fatigue des marteaux forgés, du fait de sa durabilité et de sa résistance à l’abrasion après application d’un traitement thermique suivant l’opération de forgeage. Le fabricant de ciment adopta les propositions de Clifford-Jacobs et de Timken et le nouveau procédé fut immédiatement mis en place.

Timken créa l’acier allié, fruit de cette collaboration, et l’envoya à l’entreprise Clifford-Jacobs, qui forgea les marteaux en fonction de la nouvelle conception. Les résultats dépassèrent les attentes : les nouveaux marteaux forgés duraient 80 jours minimum (soit 60 % plus longtemps que les précédents). Cette amélioration permit de réduire le nombre d’arrêts de production à des fins de remplacement des marteaux, qui passa de 7 à 4. De plus, la capacité de production fut également améliorée.

L’acier modifié de Timken était également plus facile à obtenir que la coûteuse nuance d’acier à base de tôle précédemment adoptée, ce qui permettait de gagner du temps et d’optimiser le rendement. Satisfait des efforts de Clifford-Jacobs et de Timken, le client passa une commande de 300 marteaux forgés, renouvelable.

« En travaillant en étroite collaboration avec Clifford-Jacobs, nous avons pu tirer parti d’une expertise commune pour fournir une solution améliorée, qui permit à Clifford-Jacobs de nouer une relation de confiance avec son client », explique Mike Szum, spécialiste des ventes dans le domaine de l’acier chez Timken. « Nos clients profitent de nos conseils et suggestions, mais ce qui les intéresse le plus, c’est de pouvoir servir les intérêts de leurs propres clients de manière plus efficace, grâce à notre partenariat. »

« Lorsque nous voulons aider nos clients à optimiser leur activité, nous nous tournons vers Timken », explique Justin McCarthy, vice-président du service des ventes et du marketing chez Clifford-Jacobs. « L’exemple de ce fabricant de ciment n’est qu’une instance parmi tant d’autres de l’aide que Timken Steel nous apporte lorsque nous souhaitons proposer des solutions globales à nos clients. »