L'acier inoxydable possède de nombreuses propriétés qui le rendent attrayant pour diverses applications, mais ces mêmes propriétés peuvent compliquer sa mise en œuvre. À l'usage, il se raye et se salit facilement, ce qui le rend sujet à la corrosion. Enfin, il est plus cher que l'acier au carbone, ce qui accentue le problème du coût des matériaux lors de la production de pièces en acier inoxydable.
Les clients ont également des exigences élevées quant à la qualité de la finition, réclamant un aspect quasi miroir pour un matériau qui, par définition, sera présenté comme un produit fini. Il est quasiment impossible de masquer un défaut avec un revêtement ou une peinture.
Lorsqu'on travaille avec des tuyaux en acier inoxydable, ces problèmes sont exacerbés dans une certaine mesure, car le choix d'outils optimaux et efficaces pour un traitement aisé du matériau jusqu'à la finition est limité.
Grâce à sa résistance à la corrosion, l'acier inoxydable est idéal pour les applications qui requièrent l'éclat naturel du métal, comme les volants et les accoudoirs. Cela signifie également que le diamètre extérieur du tube peut présenter un aspect dépoli ou parfaitement lisse.
Cela nécessite l'outil adéquat associé à l'abrasif approprié. Souvent, la première question que nous posons à nos clients concerne l'investissement qu'ils sont prêts à consentir pour obtenir rapidement et de manière constante la finition de tuyaux souhaitée. Pour ceux qui souhaitent assurer un flux régulier de commandes de finition de tuyaux, l'automatisation du processus à l'aide d'une rectifieuse sans centre, d'une rectifieuse cylindrique ou d'un autre type de machine à bande facilite grandement le tri des pièces et l'obtention du résultat escompté. La stabilité du produit fini est ainsi garantie d'une pièce à l'autre.
Il existe cependant des solutions pour les outils manuels. Selon le diamètre du tuyau, une ponceuse à bande peut s'avérer efficace pour garantir la stabilité géométrique de la pièce lors de la finition. Le jeu de la bande permet de travailler le profil tubulaire sans l'aplatir. Certaines bandes sont équipées de trois poulies de contact, offrant une plus grande flexibilité autour du tube. Les bandes sont disponibles en différentes tailles. Les bandes pour limes mesurent de 45 à 60 cm, tandis que la méthode King-Boa requiert des bandes de 150 à 230 cm. Les bandes sans centre et cylindriques peuvent atteindre 3,35 m de long, voire plus, et jusqu'à 15 cm de large.
Le problème avec les outils manuels, c'est que l'obtention d'une finition parfaite et constante relève davantage de l'art que de la science. Les opérateurs expérimentés peuvent réaliser d'excellentes finitions avec cette technique, mais cela demande de la pratique. En général, une vitesse élevée produit des rayures plus fines, tandis qu'une vitesse faible produit des rayures plus profondes. Trouver le bon équilibre pour une application donnée dépend de l'opérateur. La vitesse de départ recommandée du ruban adhésif dépend du point d'arrivée souhaité.
Il est toutefois important d'éviter l'utilisation de meuleuses à disque ou manuelles, quelles qu'elles soient, pour le traitement des tuyaux. Il est difficile d'obtenir le motif souhaité avec ces outils, et une rotation trop forte peut altérer la géométrie et créer un méplat sur le tuyau. En revanche, si l'objectif est d'obtenir une surface polie miroir plutôt qu'un motif de rayures, plusieurs étapes de ponçage seront nécessaires, la dernière étape consistant à utiliser une pâte à polir ou un bâtonnet de polissage.
Le choix de l'abrasif exige une compréhension précise de la finition finale souhaitée. Bien sûr, c'est plus facile à dire qu'à faire. L'inspection visuelle est généralement utilisée pour comparer les pièces aux produits existants. Cependant, le fournisseur d'abrasifs peut aider à déterminer la meilleure façon de réduire progressivement la quantité d'abrasif pour obtenir le résultat désiré.
Lors du ponçage de l'acier inoxydable jusqu'à l'obtention de sa surface finale, il est important d'utiliser un procédé abrasif par étapes. Dans un premier temps, il convient de s'assurer que toutes les taches et les imperfections sont éliminées. Il est préférable d'utiliser le produit le plus adapté pour corriger ces défauts ; plus la rayure est profonde, plus son élimination sera complexe. À chaque étape suivante, il est essentiel de veiller à éliminer les rayures laissées par l'abrasif précédent. On obtient ainsi un motif de rayures uniforme sur le produit fini.
Avec les abrasifs appliqués traditionnels, il peut être difficile de sauter des étapes pour obtenir la finition mate souhaitée sur l'acier inoxydable, en raison de la façon dont l'abrasif se dégrade. Cependant, certaines technologies permettent de gagner du temps, comme les abrasifs Trizact de 3M, qui s'usent de telle sorte que l'abrasif est « régénéré » par de nouveaux grains exposés au fur et à mesure de son utilisation.
Bien entendu, le choix du grain d'un abrasif dépend du matériau. Pour éliminer des défauts tels que le tartre, les bosses ou les rayures profondes, il est nécessaire d'utiliser un abrasif à gros grain. Par exemple, nous utilisons généralement une bande transporteuse 3M 984F ou 947A. Une fois passés aux bandes de grain 80, nous avons opté pour des bandes plus spécialisées.
Lors de l'utilisation d'abrasifs appliqués traditionnels, veillez à réduire progressivement la granulométrie de chaque abrasif sans la négliger, car l'abrasif se désagrège pour obtenir la finition mate souhaitée sur l'acier inoxydable. Une fois l'abrasif désagrégé, une pression plus importante est nécessaire pour obtenir le même résultat, car les minéraux s'oxydent ou disparaissent. Ces minéraux ou des forces plus élevées génèrent de la chaleur. Or, la chaleur est problématique lors de la finition de l'acier inoxydable ; elle peut altérer la finition et provoquer un bleuissement de la surface.
Un autre problème lié à certains abrasifs bon marché réside dans l'homogénéité de leurs particules de finition. Un opérateur inexpérimenté aura du mal à garantir l'obtention de la surface souhaitée à chaque étape. En cas d'irrégularités, des rayures importantes peuvent apparaître et passer inaperçues jusqu'au polissage.
Cependant, certaines méthodes permettent de sauter des étapes. Par exemple, l'abrasif Trizact de 3M utilise un mélange de résine et d'abrasif pour créer une structure pyramidale qui renouvelle la surface abrasive grâce à de nouvelles particules exposées, même lorsque l'abrasif s'use. Cette technologie garantit une finition uniforme tout au long de la durée de vie de la bande. Chaque grain de ruban Trizact offrant une finition prévisible, nous avons pu nous passer des différents grains d'abrasif lors de la finition finale. Cela représente un gain de temps considérable, car le nombre d'étapes de ponçage est réduit, de même que les retouches dues à un ponçage incomplet.
Le critère essentiel pour choisir un abrasif est de déterminer comment obtenir la finition souhaitée de la manière la plus rapide et la plus économique possible.
L'acier inoxydable étant un matériau dur, le choix de l'abrasif et des minéraux est primordial. Un abrasif inadapté génère une chaleur excessive qui s'accentue avec la durée du ponçage. Il est donc essentiel d'utiliser le minéral approprié et un abrasif doté d'un revêtement dissipateur de chaleur afin d'évacuer l'échauffement de la zone de contact lors du ponçage.
Si vous utilisez une machine, vous pouvez également utiliser du liquide de refroidissement partiel, qui contribue à éliminer les débris et à éviter les rayures sur la surface. Veillez à utiliser le filtre approprié afin d'empêcher les débris de pénétrer à nouveau dans la machine lors du recyclage du liquide de refroidissement.
On croit souvent que tous les aciers inoxydables se ressemblent, mais en réalité, la finition de surface d'une pièce peut varier en fonction de la nature des minéraux présents. Cette perception est subjective.
Par exemple, le carbure de silicium traditionnel a tendance à laisser des rayures plus profondes qui réfléchissent la lumière différemment et la rendent bleue.
Dans le même temps, l'oxyde d'aluminium traditionnel laisse une forme plus arrondie qui reflète la lumière différemment et donne au matériau une couleur jaune.
Selon le diamètre du tube, une ponceuse à bande peut s'avérer efficace pour garantir que la géométrie de la pièce reste inchangée pendant la finition. Le jeu de la bande permet de travailler le profil tubulaire sans l'aplatir. 3M
Il est important de connaître la finition requise d'une pièce car les applications nécessitent souvent que les nouvelles pièces correspondent aux pièces existantes.
L'acier inoxydable est un matériau coûteux ; il est donc important de bien choisir ses outils de finition. Un accompagnement adéquat des fournisseurs peut aider les magasins à gagner du temps et à réaliser des économies.
Gabi Miholix is ​​an Application Development Specialist in the Abrasive Systems Division of 3M Canada, 300 Tartan Dr., London, Ontario. N5V 4M9, gabimiholics@mmm.com, www.3mcanada.ca.
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