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Auteur(s)
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Martine WÉRY : Ingénieur électrochimiste du Conservatoire national des arts et métiers (CNAM) - Docteur en chimie physique - Maître de conférence au département Chimie de l’IUT de Besançon-Vesoul
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Lire l’articleINTRODUCTION
La littérature technique regroupe souvent sous l’expression décapage mécanique différents traitements mécaniques de vocation très différente qui possèdent l’utilisation d’abrasif comme point commun. Ces opérations consistent à éliminer, entre autres, les oxydes :
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par frottements répétés des pièces en contact de fragments métalliques ou d’abrasifs pulvérulents, maintenus dans (ou sur) un système approprié et animé généralement d’un mouvement de rotation ;
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par arrachement, grâce aux multiples impacts de petites particules abrasives, projetées avec une énergie cinétique suffisante.
Le traitement par frottements concerne deux disciplines de traitements mécaniques des surfaces :
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la première est le travail effectué sur des pièces unitaires au moyen d’outils à main (limes ou grattons) ou de machines simples (touret à buffle ou à meule) ; l’abrasif est alors appliqué sur un support solide ;
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la seconde est le décapage mécanique par roulage, plus connu sous les termes de tonnelage ou de barillage, qui met à profit le frottement des pièces brassées à sec ou additionnées d’une charge abrasive ; l’abrasif est ici entraîné dans un écoulement de fluide. Ces usinages par frottement regroupent une gamme très large d’opérations dans lesquelles l’élimination des oxydes n’est pas la fonction principale. Ces opérations visent soit à supprimer les excès de métal laissés à la surface lors de l’élaboration des pièces (ébavurage ou ébarbage), soit à modifier son état de surface afin de satisfaire des besoins esthétiques en vue d’obtenir une surface exempte de traces d’outils résultant d’usinages précédents (polissage ou brillantage).
Ces traitements (dits de tribofinition) ne seront pas développés dans le cadre de cet article et nous nous bornerons à traiter les opérations de décapage par impact.
Ce type de décapage soulève les mêmes questions que le décapage chimique : Quel média choisir ? Quel système de décapage associé ? Comment recycler l’abrasif après l’achèvement du traitement ?…
L’étude complète du sujet comprend les articles :
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M 1455 – Décapage des métaux ;
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M 1456 – Décapage chimique des surfaces métalliques ;
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M 1457 – Décapage mécanique des surfaces métalliques (le présent article) ;
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M 1458 – Traitement des matériaux revêtus ;
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Doc. M 1459 – Décapage.
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2. Mode de projection
Le traitement par impact peut s’effectuer dans des machines ou installations, manuelles ou automatiques ; l’opérateur étant situé à l’extérieur ou à l’intérieur de la cabine.
La projection des produits et abrasifs peut être assurée soit par voie pneumatique ; l’agent de propulsion de l’abrasif étant généralement de l’air comprimé sec exempt de toute trace de polluant (huile…), soit par voie mécanique, au moyen d’une turbine centrifuge transmettant l’énergie cinétique nécessaire au flux d’abrasif [63] [64] [65] [69] [70].
Quatre modes de projection sont couramment utilisés :
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par air comprimé – système à dépression (aspiration, succion, effet Giffard) ;
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par air comprimé – système à pression directe (surpression) ;
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par air comprimé en procédé humide, à l’aide d’une pompe de gavage ;
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par turbine.
2.1 Procédés à jets libres
Les deux premiers procédés, appelés procédés à jet libre, mettent en œuvre des machines d’une grande souplesse, plus particulièrement adaptés aux nettoyages délicats (finition, satinage…) ou au délaquage plutôt qu’à un décapage proprement dit et conviennent pour de petites et moyennes séries [70]. La projection de l’abrasif à des vitesses avoisinant les 130 m/s présente un certain nombre de dangers et nécessite donc une protection du personnel utilisateur. Ainsi, une protection individuelle adaptée est indispensable lorsque l’opérateur est à l’intérieur de la cabine pour l’isoler des poussières de l’air ambiant (cagoule à adduction d’air…), mais également des projections d’abrasifs sur la peau (gants…) sans oublier le bruit important généré lors de ces opérations (décret n 69-558 de juin 1969). L’utilisation d’enceinte à manches ou d’installations automatiques, dans lesquelles l’opérateur se trouve à l’extérieur, reste naturellement des solutions à privilégier lorsque cela est techniquement possible.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - WÉRY (M.) - Dégraissage - . M 1 450 (1999). Traité Matériaux métalliques, Volume M5. Techniques de l’Ingénieur.
-
(2) - BÉRANGER (G.), CHARBONNIER (J.C.) - La notion de la surface - . Le livre de l’acier, p. 506-529, Tec. & Doc Lavoisier, Paris, 1994.
-
(3) - CORNET (A.), DEVILLE (J.P.) - Physique et ingénierie des surfaces. - EDP Sciences, Paris, 1998
-
(4) - MOREAU (J.), CACHET (M.) - Étude du calaminage de billettes - . Revue de métal- lurgie, n 5, p. 383-404, 1957.
-
(5) - PAIDASSI (J.) - Le Fer - . L’oxydation des métaux de J. Bénard, Tome II, p.13-101, Ed. Gauthiers-Villars, Paris, 1964.
-
(6) - CAGNET (M.) - Structure réelle des couches d’oxydation - . L’oxydation des métaux de J. Bénard,...
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