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Le polissage manuel a été utilisé tout au long de l’histoire pour faire briller des objets artisanaux, des armes et d’autres objets métalliques.
Son équivalent moderne, la finition de masse, également appelée finition mécanique de surface, existe depuis les années 1950.
Le procédé vise à nettoyer, décalaminer, ébavurer, polir, brunir, dérouiller et aviver diverses pièces métalliques par contact abrasif entre les surfaces.
Comme le procédé implique un contact par abrasion, il convient généralement aux pièces plus résistantes.
Même en milieu liquide ou solide, le frottement constant peut endommager les composants délicats ou ceux présentant des géométries complexes.
C’est pourquoi le polissage de pièces délicates sans aucun dommage ni altération représente un véritable défi.
Alors, comment aborder ce problème ?
Commençons par le cœur du problème.
1. Définir les caractéristiques des pièces délicates
« Délicat » est un terme subjectif. En matière de finition de masse, vous devez tenir compte de la taille, de la finesse, des saillies et des exigences de finition.
En règle générale, les pièces petites et fines posent des problèmes de finition. Les pièces métalliques plates, en particulier, ont tendance à se coller entre elles, surtout si vous utilisez des médias humides.
La plupart des pièces métalliques moulées sous pression ont également des parois minces et un matériau tendre. Elles ne peuvent donc pas résister à la force abrasive du procédé de finition par vibration ou en tambour.
Les composants métalliques présentant des parties saillantes délicates telles que des bras, des fentes ou des ouvertures peuvent également être endommagés.
Outre ces difficultés, les clients peuvent parfois avoir des exigences de finition particulières qui vous obligent à adopter une approche non conventionnelle.
2. Quel système de finition est le plus adapté ?
Les tambours de finition et les systèmes de finition par vibration peuvent sembler être des machines de finition douces, mais ils ne sont pas toujours les mieux adaptés aux pièces délicates.
Comme les pièces métalliques et les médias sont brassés ensemble dans ces systèmes, le risque que les petites pièces fines se collent entre elles est plus élevé.
Malheureusement, ces machines ne parviennent souvent pas à rompre l’action capillaire qui fait adhérer les pièces et les médias entre eux.
Les pièces plates ont également tendance à s’accrocher aux rampes et goulottes de déchargement des machines vibrantes, ce qui réduit la qualité du processus de finition.
Vous pouvez utiliser des machines de finition à haute énergie, telles que les systèmes à disque centrifuge et à tonneau centrifuge, pour la finition des pièces délicates.
Ils peuvent facilement rompre l’action capillaire. Vous pouvez également offrir une protection supplémentaire aux pièces délicates en utilisant une quantité supplémentaire de médias.
La seule limite, toutefois, est la chaleur excessive générée pendant le processus. Ces processus ont généralement des cycles plus longs, ce qui génère davantage de chaleur et cause des dommages.
Bien que les systèmes à disque centrifuge puissent surmonter tous ces problèmes et offrir une meilleure finition aux pièces délicates, ils présentent aussi un problème particulier avec le temps.
L’écart entre la chambre de traitement fixe et le disque rotatif (disque rotatif) s’élargit avec le temps.
Les pièces délicates, les plus petites, se coincent dans cet écart, s’abîment et endommagent également la machine.
3. Il est essentiel de choisir les bons médias
Les médias constituent l’un des éléments les plus essentiels du processus de finition, en particulier pour les pièces délicates.
Ils lissent les surfaces, maintiennent les pièces séparées pendant le traitement et frottent la surface des particules pour les nettoyer en profondeur.
Différentes coupes, formes et densités sont réalisées à partir d’aluminium, de céramique, de quartz, d’oxyde d’aluminium, de carbure de silicium, d’acier et de matériaux synthétiques, généralement utilisés comme médias.
Toutefois, tous les médias ne se valent pas. En raison de leur poids considérable (environ 300 livres par pied cube), les médias en acier sont souvent considérés comme inadaptés à la finition des pièces délicates.
Les médias céramiques de grande taille peuvent également causer des problèmes similaires.
Vous pouvez utiliser une combinaison de petits morceaux de porcelaine et de poudres abrasives fines telles que le carbure de silicium ou l’oxyde d’aluminium pour faciliter le processus de finition des pièces délicates.
Sélection des médias de polissage
Ajoutez de l’eau à ces médias pour créer une boue pulvérulente, ce qui réduit considérablement les risques d’endommagement.
Cependant, comme vous ne pouvez pas utiliser un flux d’eau continu pendant les cycles de traitement, une quantité importante de chaleur est générée, en particulier dans les systèmes à haute énergie.
Cela peut affecter la qualité de la finition et endommager les pièces délicates.
Comme vous pouvez le constater, développer la bonne chimie est probablement la seule voie possible à mesure que nous progressons.
Vous devez trouver l’équilibre parfait entre le système de finition, les médias, le rapport pièces/médias et le temps de cycle.
Ces dernières années, quelques nouveaux procédés de finition ont été développés dans le monde entier grâce à des technologies avancées.
La finition par entraînement et la finition surf conviennent parfaitement au polissage des pièces délicates.
4. Autres systèmes importants pour le traitement des pièces délicates
4.1 Finition par entraînement
Ces dernières années, la finition par entraînement a connu un essor rapide comme alternative pour la finition de surface, en particulier pour les composants métalliques délicats et de grande valeur.
Le procédé consiste à entraîner les pièces délicates à travers les médias, comme une charrue qui laboure la terre.
Ce procédé est précieux en raison de sa grande vitesse et de sa pression élevée.
L’entraînement des pièces à grande vitesse dans les médias génère une pression élevée, ce qui permet d’obtenir une finition de grande qualité.
Mais surtout, comme les pièces sont fixées individuellement sur les postes de travail d’un carrousel, il n’y a aucun contact direct entre deux pièces.
Par conséquent, elles ne s’agglomèrent pas entre elles. Vous pouvez ajouter entre quatre et douze postes de travail sur un carrousel, selon la taille de votre machine.
Bien qu’il ne s’agisse pas d’une solution économique, la finition par entraînement reste une solution abordable pour le polissage de pièces délicates telles que les implants médicaux.
Vous pouvez automatiser le processus pour obtenir une qualité de finition constante jour après jour ; il ne nécessite pas beaucoup de main-d’œuvre, contrairement à la finition manuelle, et les résultats justifient souvent le coût.
4.2 Finition surf
La finition surf est une autre solution courante qui fait appel à des procédés de traitement à sec et en voie humide.
Ses principaux avantages sont une meilleure stabilité de traitement, une automatisation facile, une bonne répétabilité et des temps de cycle courts, ce qui la rend adaptée au lissage et au polissage des pièces délicates.
Vous pouvez utiliser un ou plusieurs bras robotisés à six axes pour plonger les pièces dans les médias de polissage placés dans une cuve de traitement rotative.
Avec ce procédé, vous pouvez polir les pièces entièrement ou uniquement la surface souhaitée.
En raison de sa grande stabilité de traitement, de nombreux secteurs tels que l’aéronautique, l’automobile, l’hydraulique et l’énergie l’utilisent pour finir des composants délicats.
5. Conclusion
Lorsqu’il s’agit de polir des pièces délicates et de grande valeur aux géométries complexes, vous devez faire preuve de créativité, car la plupart des systèmes conventionnels n’offrent pas la finesse nécessaire.
Pour l’instant, bien comprendre vos exigences de polissage et la géométrie de vos pièces, puis opter pour la finition par entraînement ou la finition surf semble être la bonne solution.
À l’avenir, toutefois, le développement de nouveaux procédés, l’essai de nouveaux rapports pièces/médias et la recherche de nouveaux systèmes et de nouvelles solutions de médias constitueront la meilleure réponse possible à cet égard. Bonne chance !
