Fabrication
Des procédés à la pointe de l'innovation
Fort de nouvelles installations toujours plus performantes, SGL Carbon respecte des procédés de fabrication rigoureux et complexes. La parfaite maîtrise de ce savoir-faire, associée à la technologie des infrastructures du site, permet à SGL Carbon Passy de proposer des produits à forte valeur ajoutée et de haute qualité, qui s’exportent dans le monde entier.
La transformation du carbone
Tout le monde connaît le graphite naturel, celui que l’on retrouve dans les crayons à mine. C’est une forme du carbone dans la nature. L’autre, que tout le monde connaît également, c’est le diamant, issu du carbone cristallisé à haute température et à très haute pression.
SGL Carbon transforme des molécules de carbone naturel amorphe en graphite synthétique de très haute qualité, doté de propriétés uniques : une grande conductivité électrique et thermique, un point de fusion très élevé, une forte résistance aux chocs thermiques, une neutralité sur le plan chimique.
Graphite de synthèse : quatre étapes
La fabrication des carbones et graphites de synthèse respecte des process de production rigoureux, complexes et longs. Ils peuvent prendre plusieurs mois et comportent quatre phases réalisées sur le site de Passy. La parfaite maîtrise de ces procédés confère à l’ensemble des pièces réalisées une forte valeur ajoutée technologique.
La fabrication du produit "cru"
Premier maillon de la chaîne de production, la fabrication du « cru » correspond au mélange des matières premières, notamment le coke de pétrole, un résidu de la distillation opérée dans les raffineries. Il est broyé dans différentes machines. Les grains obtenus sont ensuite malaxés et conditionnés à chaud (120 à 150 °C) avec du brai liquide, provenant de la distillation du goudron de houille, afin d’obtenir une pâte. Celle-ci est ensuite introduite dans une presse qui compacte le mélange dans les différents moules (barres, cylindres, etc.). Les pièces obtenues sont ensuite refroidies dans l’eau.
La cuisson
Ces pièces crues sont ensuite enfournées dans un des cinq fours de cuisson fonctionnant au gaz naturel. Ce procédé thermique sert à figer la structure des produits, qui sont portés à très haute température (entre 800 et 1.200 °C) dans les fours à sole mobile (au nombre de quatre) dans les fours à chambres enterrées (dit « Riedhammer »). Les fours fonctionnent en continu tout au long de l’année pour répondre au rythme de 20 à 40 jours par cuisson. Ce chiffre oscille selon le four utilisé et le type de produit recherché. A l’issue de la cuisson, le produit « cru » est transformé en carbone amorphe, autrement dit un carbone dont la composition ne contient pas de structure cristalline.
L'imprégnation
Cette étape aussi appelée densification se déroule dans un atelier automatisé. Elle consiste à imprégner les pièces de carbone à chaud avec du brai liquide afin de combler leur porosité.
Cette opération est réalisée dans un four autoclave à haute température (> 200 °C) et sous pression d'azote (10 à 16 bars). Les produits subissent alors une seconde cuisson pour carboniser le brai d’imprégnation. L’opération peut être réitérée plusieurs fois si nécessaire selon les besoins des clients.
La graphitation
Ce poste est le dernier atelier de transformation des produits. Les pièces sont placées dans des fours électriques, recouvertes de grains de coke pour servir d’isolant thermique et/ou de conducteur. Un fort courant électrique les traverse et porte l’ensemble à très haute température (> 2.700 °C). Cette étape permet de recristalliser le carbone amorphe, qui se transforme alors en graphite de synthèse. Il gagne ainsi des propriétés optimales de conductibilité électrique et de résistance mécanique.
Les produits sont conditionnés sous différents formats (barres, blocs ou cylindres de différentes tailles). Ils sont ensuite usinés dans d’autres installations du groupe, notamment en Isère (Saint-Martin d’Hères), puis emballés avant d'être expédiés chez les clients dans le monde entier.
