Abrasifs pour métaux. Agglomérés vs appliqués

Avec plus de 80 % du marché mondial, les agglomérés et les appliqués constituent les deux principales classes d’abrasifs. Les premiers sont fabriqués à partir de grains naturels ou synthétiques et confectionnés en meules aux formes diverses. Les seconds le sont sur un support flexible, découpé en plusieurs configurations (ex. : disques, feuillets, etc.). Une toile soutient les grains à l’aide d’un adhésif.

L’abrasif le plus populaire est sans contredit la meule à tronçonner, utilisée sur des meuleuses à angle et utile dans la coupe de métal épais. Selon Éric Bellemare, directeur de compte chez Klingspor, ce produit est employé dans toutes les sphères de l’industrie. Ils sont consommés en très grande quantité en construction et en fabrication / transformation de métaux, ou même dans l’industrie pétrolière.

L’auto-aiguisage : la clé du succès !

Par ailleurs, les types de grains disponibles tels le carbure de silicium et l’oxyde d’aluminium, sont délaissés au profit des grains plus « combatifs » et onéreux tel le zirconium, la céramique, voire même le diamant synthétique.

Comment améliorer l’abrasion tout en maintenant une pièce de qualité ? Pour ce faire, on doit constamment travailler sur les différents éléments de l’abrasif (le grain, les lubrifiants et le support). Principale composante abrasive, le grain d’ingénierie joue un rôle majeur. Selon Jonathan Douville, ingénieur chez Walter Technologies pour surfaces, la plupart des abrasifs sont formés à partir du grain d’oxyde d’aluminium (alumine) : un matériau toujours utilisé mais d’une durée de vie limitée et des taux d’enlèvement plutôt faibles.

Au cours des dernières années, la recherche sur les grains synthétiques s’est consacrée notamment à la maîtrise des grains céramiques. Cette matière synthétique possède des propriétés supérieures au grain initial, l’alumine, qu’on a transformé pour améliorer ses fonctions.

« C’est un grain capable de s’auto-affûter, explique l’ingénieur de Walter, pour fournir un taux d’enlèvement qui perdure dans le temps alors que l’oxyde d’aluminium réagit au frottement avec des grains qui deviennent ronds et perdent de leur efficacité à la longue. »

S’appliquer à la bonne technique

Pour les applications de rectification et de finition, les appliqués ont connu un essor important au cours des dernières années. Ainsi, les taux d’enlèvement de matière sont quasi comparables aux agglomérés en raison des innovations pertinentes dans les grains et les supports. On peut maintenant obtenir la vitesse et le fini avec les appliqués permettant de faire d’une pierre deux coups! On saute une étape : il est possible d’enlever de la matière tout en ayant le fini désiré dans le cas de la préparation à la peinture, par exemple.

Par ailleurs dans le domaine aéronautique, les composantes nécessitent une surface parfaitement lustrée ne devant pas être modifiée lors du nettoyage ou de la maintenance.

« La fusion du métal et de l’oxygène (air ambiant) peut créer des acides pouvant causer des dégâts à la surface, explique Jonathan Douville. Certains systèmes permettent d’enlever tous les contaminants de soudure sans affecter le métal. Développé notamment pour l’acier inoxydable et l’aluminium, ce traitement fait intervenir l’électricité, solution qui permet d’enlever les contaminants sans altérer le fini de la pièce. »

Gains de productivité?

Autre aspect à considérer, il faut tenir compte de l’usage qu’on fait des abrasifs.

« On remarque beaucoup de gaspillage dans l’utilisation des consommables pour le traitement de surface ou la coupe,» constate Marie-Claude Desrochers, présidente d’Équipements Industriels Joliette.

«Les grains céramiques sont capables de s’auto-affûter pour fournir un taux d’enlèvement qui perdure dans le temps alors que l’oxyde d’aluminium réagit aux frottements avec des grains qui deviennent ronds et perdre de leur efficacité.Jonathan Douville, ingénieur, Walter Technologies pour surfaces. »

Trois facteurs sont à considérer en gestion des abrasifs : l’achat du produit, sa consommation et la formation des utilisateurs. « À titre d’exemple, illustre Madame Desrochers, deux catégories de meules servent pour deux types de travail. Si un nouvel employé arrive au travail et utilise la meule A alors que c’est la meule B dont il doit se servir, on a une perte de production. »

De plus, on voit souvent des meules rebutées après la moitié de leur durée de vie.

« L’abrasif représente généralement plus de 10 % des coûts dans certaines industries, informe Éric Bellemare. Une économie de 5 % à 10 % sur ces dépenses n’est donc pas du tout négligeable. »

Saviez-vous que?

Les dépenses d’abrasifs représentent généralement plus de 10 % des coûts dans certaines industries ?