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Les attentes des industries manufacturières se sont accrues ces dernières années. Différents procédés mécaniques, tels que le tournage, le fraisage, etc., génèrent des surfaces présentant des irrégularités inhérentes. Les industries manufacturières doivent donc trouver des opérations de finition améliorées permettant d’annuler ces effets et d’améliorer d’autres propriétés de ces matériaux.
Les procédés de déformation plastique de surface résolvent ces obstacles. Ce procédé n’implique pas d’enlèvement de matière, mais déforme de préférence la surface plastiquement sous charge de compression. Le corps de la pièce soumis à cette charge externe est sujet à un écrouissage à froid.
Le brunissage est l’une de ces techniques de déformation plastique de surface. Il existe depuis longtemps et continue de gagner une acceptation générale dans l’industrie manufacturière aujourd’hui.
1. Qu’est-ce que le brunissage ?
Le brunissage est un procédé de modification de surface permettant d’obtenir des finis de surface lisses.
Cela est possible grâce à la rotation planétaire d’un outil sur une surface tournée.
En général, le brunissage est un procédé d’écrouissage à froid qui lisse, élimine la décoloration et polit une surface métallique pour obtenir un fini éclatant, presque comme neuf.
Il cible spécifiquement les pics et les vallées présents sur toutes les surfaces métalliques usinées ou traitées.
On l’applique avec l’outil de brunissage en exerçant une force calculée.
Cette force pousse les matières qui se trouvaient sur les pics à s’écouler dans les vallées.
L’effet obtenu sera une réduction de la hauteur des pics et de la profondeur des vallées.
Principe de fonctionnement schématique du procédé de brunissage (Photo : Reseachgate)
Cette méthode a été développée pour la première fois en Amérique dans les années 1930.
Le brunissage est appliqué pour conférer des contraintes résiduelles étendues aux couches de diverses pièces métalliques, notamment les essieux ferroviaires, les essieux de voiture et les arbres de machines.
Au fil des ans, il a été largement accepté et a trouvé des applications dans presque toutes les industries à travers le monde.
2. Types de brunissage
Ce procédé peut être classé en différents types selon le type d’outil utilisé, la géométrie des pièces usinées, etc.
Le brunissage est en outre classé en deux groupes : le brunissage à billes et le brunissage aux galets.
Toutefois, dans le cadre de cet article, nous allons nous intéresser au brunissage à billes, à sa définition, à ses avantages et à son application dans diverses industries et entreprises à travers le monde.
Brunissage à billes par rapport au brunissage aux galets (Photo avec l’aimable autorisation de Substech)
Brunissage à billes : dans ce type de brunissage, une ou plusieurs billes sphériques sont maintenues dans la queue d’outil par la pression hydraulique d’un fluide, d’un ressort ou par la force relative de la pièce.
La bille est maintenue en contact permanent avec la pièce par un fluide mis en circulation au moyen d’une pompe hydraulique.
Lorsque l’outil avance le long de la pièce, la bille est pressée contre celle-ci, ce qui réalise l’opération de brunissage.
Selon l’effet recherché, la force de brunissage peut ensuite être contrôlée en faisant varier la pression hydraulique du fluide.
3. Avantages du brunissage à billes
- Ce procédé permet de produire des pièces avec un contrôle précis des dimensions, permettant d’obtenir des dimensions très précises.
- Il produit un fini de surface très lisse
- Il permet de réaliser des économies et est plus économique que les autres procédés de brunissage
- Il améliore les propriétés physiques et augmente la durée de vie en fatigue des composants
4. Avantages du brunissage à billes avec média en acier inoxydable
Le média en acier inoxydable est très répandu dans la finition de surface en raison de ses caractéristiques supérieures.
C’est pourquoi il est devenu le plus prisé et le plus largement accepté dans les industries du monde entier.
Voici quelques caractéristiques inhérentes qui font du média en acier inoxydable le plus utilisé aujourd’hui :
- Pression de surface plus élevée et durée de vie du média prolongée
- Temps de finition réduit
- Améliore la finition avant placage
- Réduit la porosité des pièces plaquées
- Économique
| Section | Avantage | Ce que cela signifie en pratique |
|---|---|---|
| 4.1 | Pression de surface plus élevée et durée de vie du média prolongée | Le média en acier inoxydable est non consommable et très dur ; il dure donc longtemps, fonctionne bien dans les procédés vibratoires et en tonneau, et génère des déchets solides minimes. |
| 4.2 | Temps de finition réduit | Le média en acier est plus lourd que la plupart des alternatives, ce qui génère une pression de contact plus élevée et une action de frottement plus intense, d’où une finition plus rapide des pièces. |
| 4.3 | Améliore la préparation avant placage | Le poids du média en acier contribue à aplanir les petites irrégularités de surface, ce qui améliore la préparation de surface et réduit les défauts de placage. |
| 4.4 | Réduit la porosité des pièces plaquées | L’action de compactage contribue à fermer les pores de type « piqûres » dans les couches plaquées plus tendres, ce qui améliore la résistance à la corrosion après placage. |
| 4.5 | Économique | Une longue durée de vie réduit les coûts de remplacement ; l’utilisation de billes en acier inoxydable évite également le recours aux inhibiteurs de rouille nécessaires avec un média en acier ordinaire. |
5. Cas de réussite dans l’application du brunissage à billes en acier inoxydable
Le brunissage des composants en laiton est devenu une solution économique pour réparer les éraflures, rayures et griffures apparues lors de la fabrication.
Les entreprises cherchent continuellement à maximiser leurs profits et à réduire leurs coûts.
C’est pourquoi elles se tournent vers le brunissage pour, entre autres avantages, prévenir l’usure, améliorer la brillance et prolonger la durée de vie des pièces et composants de machines.
a) pièces de raccord en laiton
Avant le brunissage à billes, la surface des pièces de raccord en laiton est terne et sombre.
Avec le brunissage à billes en billes d’acier inoxydable, la surface devient brillante et propre.
Ce produit est prêt à être livré sur le marché.
b) Pièces de roulement en acier
Un autre exemple fliban muscle concerne les pièces de roulement en acier.
Le procédé de brunissage à billes ne se contente pas d’aviver la surface des pièces : il élimine aussi les saletés et les résidus huileux.
Il est possible de comparer clairement les pièces avant et après traitement.
Pièces ferreuses avant et après brunissage à billes
c) Pièces en laiton estampées
Les pièces de gauche ci-dessous sont des pièces en laiton avant brunissage à billes, et celle de droite après brunissage à billes.
Ébavurage du trou de poinçonnage après le procédé en tonneau.
Élimination des saletés et de la couche d’oxydation.
Pièces en laiton poinçonnées avant et après polissage
Voici quelques résultats de l’application des procédés de brunissage de l’acier inoxydable
- Les systèmes de brunissage commerciaux se sont révélés utiles pour prolonger la durée de vie de la vaisselle dans les restaurants
- Beauté et éclat restaurés sur les pièces et composants utilisés dans l’industrie automobile
- Amélioration des pièces utilisées dans l’industrie aéronautique
- Réparation et restauration de la coutellerie et de la vaisselle creuse
- Réparation et restauration de plats de service en métal et de nombreuses autres applications
Conclusion
Cet article a présenté le concept de brunissage et deux types de techniques de brunissage, à savoir le brunissage à billes et le brunissage aux galets.
En finition de masse, nous nous concentrons sur le brunissage à billes et ses avantages.
Le média le plus couramment utilisé dans le procédé de brunissage à billes est le média de polissage en acier inoxydable.
Ensuite, nous énumérons 5 avantages du procédé. Enfin, nous donnons un exemple de la façon dont le procédé de brunissage à billes améliore l’état de surface des pièces métalliques.
Si vous avez des questions ou besoin d’aide pour la finition de surface de pièces, n’hésitez pas à nous contacter ou à simplement envoyer un e-mail.
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