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1. Origine de la rouille
Le bon fonctionnement d’une machine repose sur une forte interdépendance entre ses différents éléments.
Lorsque les pièces sont usées ou rouillées, l’ensemble du processus est compromis.
Pour que les pièces essentielles des différents composants fonctionnent correctement, il convient de s’assurer qu’elles sont propres et exemptes de rouille.
Il est bien connu que les métaux contenant du fer ou de l’acier deviennent sensibles à la corrosion lorsqu’ils sont exposés à l’air, aux bases, au sel, à l’huile, à l’eau et à l’oxygène.
L’oxydation du fer ou de l’acier forme de la rouille.
Celle-ci a de nombreux effets indésirables sur les métaux et les composants fonctionnels des machines.
Lorsqu’elles sont altérées, les pièces métalliques conçues pour tourner se bloquent.
Elle affaiblit les pièces, rongeant progressivement même les pièces en fer les plus massives.
Face à ce problème, les fabricants ont recherché différentes solutions pour que les pièces fabriquées durent plus longtemps tout en offrant de meilleures performances.
2. Élimination de la rouille par finition en masse
Les procédés de finition vibratoire sont principalement utilisés dans les industries manufacturières.
Ces procédés sont avantageux pour l’élimination de la rouille.
Ils améliorent la qualité des pièces et les rendent plus sûres à manipuler.
Il s’agit d’un procédé de finition en masse économique qui permet de traiter simultanément de grandes quantités de pièces.
Il existe différents types de procédés de finition en masse, notamment le tonnelage ou finition par tonneau et la finition vibratoire.
Toutefois, dans le cadre de cet article, nous allons considérer l’élimination de la rouille à l’aide de machines de finition vibratoire par tonneau.
Ce procédé consiste en une opération dans laquelle des composés et des granulés de milieu abrasif de forme spécifique sont placés dans un équipement d’élimination de la rouille par vibration, avec les pièces à nettoyer.
Lorsque le processus démarre, la machine et tout son contenu vibrent.
L’action vibratoire à l’intérieur du compartiment amène le milieu abrasif à frotter contre les pièces à traiter, ce qui produit une finition plus lisse, impossible à obtenir manuellement.
3. Machine de finition en masse recommandée pour l’élimination de la rouille
Il existe deux machines de finition en masse parmi les plus couramment utilisées pour l’élimination de la rouille sur les pièces métalliques.
Il s’agit d’une machine de dérouillage par tonneau et d’une machine de finition par tonneau vibratoire.
La différence essentielle entre les deux réside dans la manière dont elles génèrent la friction nécessaire pour éliminer les imperfections des pièces métalliques.
3.1 Machine de finition en masse par tonneau
Le fonctionnement de cette machine s’apparente à des pierres dévalant une pente raide.
La machine se compose d’un tonneau dans lequel les pièces à traiter sont placées avec un milieu abrasif adapté et des composés complémentaires.
La rotation du tonneau provoque un mouvement de culbutage sur les pièces à traiter.
Lorsque les pièces culbutent, elles frottent les unes contre les autres et contre le milieu abrasif, produisant une friction qui entraîne une abrasion.
Ce mouvement permet l’ébavurage, le nettoyage ou le polissage des pièces métalliques dans le tonneau.
3.2 Équipement de finition en masse vibratoire
Cette machine se compose d’un tube ou d’une cuve vibratoire.
Placez les pièces métalliques propres dans le tube et lancez le processus.
La machine produit une action vibratoire transmise aux pièces, les faisant tourner et s’entrechoquer.
Cette action d’abrasion est responsable de l’ébavurage ou du nettoyage des pièces métalliques à l’intérieur de la cuve.
3.3 Comparaison des deux procédés de finition en masse
La finition en masse vibratoire reste l’option la plus répandue pour les applications de finition en masse dans le monde entier. Les raisons sont les suivantes :
- Le procédé est bien plus compatible avec l’automatisation
- Gain de temps
- Réduction des coûts de main-d’œuvre
- Adapté à la finition de pièces plus délicates
- Entraîne une usure superficielle minimale, ce qui assure la durabilité et prolonge la durée de vie des pièces
Bien qu’elle soit la plus largement acceptée, la finition vibratoire et les systèmes de finition correspondants sont, en revanche, bien plus complexes que les systèmes de finition par tonneau.
Ces complexités les rendent coûteux à l’achat, à la possession et à l’exploitation.
Les systèmes à tonneau peuvent présenter les inconvénients suivants :
- Cycle de finition plus long
- Plus agressif, entraînant une abrasion superficielle accrue.
4. Étude de cas :
Le fer est un matériau qui s’oxyde facilement s’il n’est pas protégé par une couche de revêtement externe.
Ci-dessous, nous partageons deux cas d’élimination de la rouille sur des pièces en fer avec un milieu abrasif céramique dans la machine de finition vibratoire.
4.1 Cas 1 : pièces de pelle en fer
Comparaison générale d’une pelle en fer avant et après élimination de la rouille
Comparaison détaillée d’une pelle en fer avant/après réoxydation
Avant l’élimination de la rouille, la surface de la pièce est sale et présente des taches de rouille.
Après 2 heures de tonnelage dans la machine de finition vibratoire, la surface est propre.
La couleur naturelle du fer apparaît alors en surface.
Milieu abrasif céramique cylindrique coincé dans le trou de la pelle
Il convient toutefois de tenir compte de la taille et de la forme du Médias céramiques de tribofinition.
La taille (largeur) du milieu abrasif céramique doit représenter 60 à 70 % du diamètre du trou.
On peut ainsi utiliser le milieu abrasif au maximum avant qu’il ne se coince.
Par rapport au milieu abrasif céramique de forme cylindrique, la forme triangulaire à angles coupés coupe plus vite pour les mêmes pièces.
Après l’ébavurage et l’élimination de la rouille, les pièces doivent être trempées dans un inhibiteur de rouille pour prévenir la corrosion.
Il s’agit d’une étape essentielle avant la peinture.
4.2 Cas 2 Disque creux en fer :
Comparaison générale de pièces en fer de type disque
En observant de près la pièce avant finition, on constate que la rouille est importante.
On remarque également une bavure visible sur le bord du trou.
Comparaison détaillée de pièces en fer de type disque avant/après finition vibratoire
Le processus de dérouillage prend donc 3 heures avec un milieu abrasif céramique à coupe rapide.
Pour le matériau fer, nous disposons d’un composé de coupe HM-A qui facilite le processus de coupe.
La rouille peut ainsi être éliminée plus rapidement.
Ils ont proposé une taille de milieu abrasif céramique plus grande.
Raison 1 : la coupe est plus rapide avec un milieu abrasif de grande taille.
Raison 2 : le disque en fer comporte de nombreux petits trous.
Le milieu abrasif de grande taille peut être utilisé assez longtemps avant de commencer à se coincer.
5. Conclusion
De nombreuses considérations entrent en jeu lorsqu’il s’agit de choisir la méthode de finition en masse à utiliser.
Parmi les facteurs à prendre en compte figurent le poids et la géométrie des pièces, le facteur temps ou le calendrier de production, ainsi que le coût et la disponibilité des ressources.
Enfin, nous présentons deux exemples d’études de cas portant sur l’élimination de la rouille à la surface de pièces en fer.
