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La finition vibratoire est un procédé industriel qui confère aux matériaux un aspect fini.
Les objectifs ultimes de finition des matériaux peuvent varier : meilleure résistance à l’usure, conductivité électrique, brillance, résistance à la corrosion, aptitude à la peinture, adhérence au caoutchouc, résistance chimique, dureté, etc.
Les techniques de finition vibratoire sont populaires, économiques et moins gourmandes en main-d’œuvre.
Applications de la finition vibratoire
La finition vibratoire est un procédé mécanique/chimique généralement réalisé à grande échelle.
Les machines de finition vibratoire sont universellement reconnues comme des machines de finition en masse utilisées pour une large gamme de pièces et d’objectifs de finition de surface.
Les composants métalliques ayant subi un usinage préalable peuvent bénéficier des procédés vibratoires, et ces derniers s’appliquent également aux matériaux non métalliques.
Perçage de pièces avant finition vibratoire
La finition vibratoire excelle pour éliminer la graisse et les saletés des composants après usinage.
Là où une machine de finition vibratoire se distingue généralement, c’est lors de l’ébavurage et de la création de finitions de surface isotropes sur, par exemple, une bavure laissée par un perçage.
Les bavures sont hautement indésirables dans l’industrie, et pouvoir les éliminer grâce à un procédé automatisé — comme la finition vibratoire — est très avantageux.
Un procédé bien réglé peut conférer à votre composant une finition haute brillance très recherchée.
Les applications vont de l’ébavurage intensif et du rayonnage des arêtes jusqu’au polissage miroir.
En d’autres termes, du meulage agressif aux finitions de surface de pré-revêtement.
Le décalaminage, la réduction des arêtes, le polissage et l’élimination de la rouille sont d’autres applications du procédé de finition vibratoire.
Un excellent exemple du quotidien où la finition vibratoire est utile est le polissage des couverts : couteau, fourchette et cuillère.
Il n’est pas agréable de manger avec une cuillère à la surface rugueuse.
La solution ?
Vos couverts métalliques sont lissés grâce à la finition vibratoire.
Polissage vibratoire de couverts
Le processus
Les pièces sont des composants qui nécessitent une finition.
Les médias placés dans une cuve vibrante sont mélangés aux pièces pour obtenir la finition souhaitée.
Le processus est simple : les médias contribuent à obtenir la finition désirée des pièces.
Une conduite d’alimentation peut être prévue pour ajouter un composé à vos médias.
| Ratio médias/pièces | Application commerciale courante |
| 0:1 | Sans médias. Utilisé pour éliminer les bavures par percussion |
| 1:1 | Volumes égaux de médias et de pièces. Les pièces forgées et moulées présentent une surface brute et rugueuse |
| 2:1 | Plus doux, meilleure séparation, mais permet encore des dommages importants entre pièces |
| 3:1 | Environ le minimum pour les pièces non ferreuses. Contact considérable entre pièces. Passable à bon pour les métaux ferreux |
| 4:1 | Probablement la moyenne pour les pièces non ferreuses. Bon pour les métaux ferreux |
| 5:1 | Bon pour les métaux non ferreux. Contact minimal entre pièces |
| 6:1 | Très bon pour les pièces non ferreuses. Courant pour le pré-revêtement sur zinc avec des médias plastiques |
| 8:1 | Pour des finitions de pré-revêtement de qualité supérieure |
| 10:1 à 20:1 | Encore meilleur. Utilisé pour les pièces de forme très irrégulière et fragiles |
| infini | Absolument aucun contact entre pièces. Une pièce par machine ou par compartiment, ou la pièce est fixe |
Le composé est généralement de l’eau et un détergent, ou de l’eau et un dégraissant.
Vous pouvez également ajouter des inhibiteurs de rouille ou un composé de polissage supplémentaire.
Les médias, un agent essentiel pour la finition des matériaux
Les médias agissent comme un agent abrasif pour éliminer la matière indésirable des pièces.
Ils servent également d’amortisseur pour les pièces en mouvement rapide en jouant le rôle de vecteur pour des composés tels que l’eau.
Le choix des bons médias de tonnelage est déterminant pour une finition de masse appropriée.
Les pièces déterminent la forme, la taille et les caractéristiques de performance des médias à sélectionner pour le travail.
L’eau et le composé sont des ingrédients essentiels, non seulement pour le nettoyage et la passivation, mais aussi pour le décapage des pièces.
Ils contribuent également à maintenir l’abrasivité des médias.
L’industrie utilise une variété de médias.
Médias de tonnelage en céramique
Les médias généralement utilisés en finition vibratoire sont l’acier, la céramique et le plastique.
Il arrive parfois que le choix des médias se fasse par tâtonnement.
Le fournisseur de la machine de finition peut également vous aider.
Par exemple, la finition générale fait appel à des Médias céramiques de tribofinition, pour la finition de pièces métalliques, plastiques, et même de médias organiques (coques de noix et rafles de maïs) lorsqu’il est nécessaire d’utiliser des Médias en acier de tribofinition.
Les mélanges de granulés de médias sont également courants, comme les pierres, les galets de rivière et les carreaux.
L’étape suivante consiste à choisir la forme et la taille appropriées des médias, car cela évite que les pièces ne se coincent et facilite la séparation.
En règle générale, la taille des médias est nettement inférieure à celle des pièces.
Ainsi, la séparation des pièces finies est aisée.
Si les pièces sont beaucoup plus petites que les médias, la séparation inverse peut s’avérer quelque peu fastidieuse.
Choisir des médias de plus grande taille, moins chers, plus rapides à couper et à durée de vie plus longue, rendra votre cuve plus rugueuse.
Il est essentiel de trouver un équilibre entre la taille des médias et la longévité de la cuve.
La vibration et la finition
En règle générale, la cuve d’une machine de finition vibratoire repose sur des ressorts, avec un moteur en dessous.
Le processus de finition vibratoire fait intervenir la cinématique de base (mouvement des objets) et les composants du système.
Ces composants comprennent des cuves de différentes tailles — de 1/3 de mètre à plus d’un mètre, selon l’application.
Sous le conteneur se trouve un moteur auquel est fixée une masse excentrée.
La cuve repose sur des ressorts raisonnablement rigides.
Lorsque le moteur est en marche, le processus d’ébavurage adopte une trajectoire d’écoulement en régime permanent ; il entraîne les pièces.
Le mouvement oscillant
Le mouvement relatif entre les médias et les pièces provoque l’ébavurage des surfaces des pièces.
Le mouvement oscillatoire de la cuve de traitement, généré par le système d’entraînement vibratoire, provoque un frottement constant entre les pièces et les médias.
Le mouvement oscillatoire entraîne l’enlèvement de matière, en particulier sur les arêtes des pièces.
Le processus de lissage ou de nettoyage soumet la cuve à la cinématique suivante : dès que vous mettez le moteur en marche, la masse excentrée présente en partie basse génère des vibrations au sein de la cuve.
La cuve amène les médias à adopter une trajectoire d’écoulement en régime permanent, et les pièces sont entraînées au sein des médias.
C’est le mouvement relatif entre eux qui enlève la matière et confère la finition de surface isotrope recherchée.
La quantité et le réglage des masses d’équilibrage sur le moteur vibratoire déterminent le mouvement vibratoire caractéristique de la cuve de traitement.
Un appui maintenu sur un bouton dédié inverse le sens de rotation du moteur.
Lorsque le bouton est relâché, le moteur reprend son sens de rotation initial, ce qui permet le mélange des médias.
La vitesse du moteur vibratoire est réglable et varie entre 900 et 3 600 cycles par minute.
L’amplitude correspond à l’étendue maximale de la vibration et varie de 0 à 5 mm.
Types de machines de finition vibratoire
Inovatec Machinery propose une gamme complète de machines de finition en masse et de médias de finition vibratoire. Vous pouvez télécharger notre catalogue pour plus d’informations.
1. Conception à paroi courbe sans séparateur
Machine de finition vibratoire VB(A) :
- Utilisée dans les processus de polissage haute brillance.
- Idéalement adaptée au processus de brunissage.
- Adaptée aux billes en acier inoxydable, aux billes en zircone et aux médias en porcelaine
2. Conception à paroi droite sans séparateur
Machine de finition vibratoire VB(B) :
Construction de machine la plus simple et utilisation économique grâce à la conception à paroi droite de la cuve.
3. Conception à paroi droite avec séparateur
Machine de finition vibratoire VBS(B) :
- Adaptée à la finition de milliers de petites pièces grâce à une sortie de plateau qui sépare les pièces traitées en lot vers l’équipement suivant dans l’industrie automatisée.
- Séparation à 100 % des médias et des pièces
- Capacités de traitement allant de 3,5 à 40 pieds cubes
4. Conception à paroi courbe avec séparateur
Machine de finition vibratoire VBS(A) :
- La cuve présente une conception à paroi courbe
- Temps de traitement plus court et meilleures performances qu’une conception à paroi droite
- Cuve en acier soudé robuste, système d’entraînement à cartouche innovant
5. Sécheur vibratoire de conception allemande
Il est utilisé conjointement avec une machine de finition vibratoire, les pièces tombant directement dans le sécheur.
6. Système de finition vibratoire longitudinal à flux continu
Système de finition vibratoire longitudinal à flux continu Feed-though Vibratory Finishing System:
- Ébavurage ou décalaminage à haut rendement
- Disponible en capacités de 8 à 192 pieds cubes
- 15 à 20 minutes de temps de traitement
- Peut être intégré à une laveuse de pièces ou à un sécheur à convoyeur
Machines de finition vibratoire longitudinales à flux continu
Choisir son équipement de finition vibratoire
Lors de l’achat d’un équipement, il est recommandé de tenir compte non seulement de son adéquation à vos besoins, mais aussi du fait que le fournisseur respecte toutes les normes industrielles en vigueur.
La personnalisation joue un rôle essentiel.
Il est conseillé de vérifier les options de personnalisation courantes suivantes :
- Utilisez un capot insonorisant pour réduire le bruit en production vibratoire
- Pompe d’alimentation pour une injection continue de composé dans la cuve vibratoire
- Utilisez un volet de séparation pour séparer les médias et les pièces, ainsi qu’un coffret de commande installé au sol et un coffret de commande mural.
Équipement de finition vibratoire avec séparation
Lorsqu’il s’agit de pièces électroniques, choisir une machine coûteuse et complexe n’est pas la meilleure option.
La finition en masse est un processus simple, et la machine doit être aussi simple que possible pour éviter les dysfonctionnements.
Il est important de rechercher un équipement certifié ISO ou CE.
Utiliser un équipement de finition vibratoire
Électricité triphasée : 380 V, 460 V ou 480 V est idéal pour faire fonctionner un équipement de finition vibratoire, car c’est sûr et mis à la terre. Les utilisateurs débutants sont invités à faire appel à des électriciens experts.
Conclusion
La finition vibratoire est un procédé simple, mais qui exige une compréhension approfondie.
De nombreux paramètres entrent en jeu.
Une recherche personnelle sur les équipements de finition vibratoire peut vous faire gagner beaucoup de temps et de ressources dans votre projet.
