L'acier inoxydable possède de nombreuses propriétés qui le rendent attractif pour de nombreuses applications, mais ces mêmes propriétés peuvent le rendre difficile à travailler. À l'usage, il se raye et se salit facilement, ce qui le rend vulnérable à la corrosion. Enfin, son prix est plus élevé que celui de l'acier au carbone, ce qui accentue le problème du coût des matériaux lors de la production de pièces en acier inoxydable.
Les clients ont également des attentes élevées quant à la qualité de la finition, exigeant un rendu quasi miroir pour un matériau qui, par nature, sera présenté comme un produit fini. Il y a très peu de chances que l'erreur soit masquée par un revêtement ou une peinture.
Lors du travail avec des tubes en acier inoxydable, ces problèmes sont exacerbés dans une certaine mesure, car le choix d'outils optimaux et efficaces pour un traitement facile des matériaux jusqu'à la finition est limité.
Grâce à sa résistance à la corrosion, l'acier inoxydable est idéal pour les applications nécessitant un brillant naturel, comme les volants et les accoudoirs. Cela signifie également que le diamètre extérieur du tube peut varier, allant d'un aspect dépoli à un aspect lisse et impeccable.
Cela nécessite l'utilisation d'un outil et d'un abrasif adaptés. Souvent, la première question que nous posons à nos clients concerne l'investissement qu'ils sont prêts à consentir pour obtenir rapidement et uniformément la finition souhaitée. Pour ceux qui souhaitent assurer un flux régulier de commandes de finition de tubes, l'automatisation du processus avec une rectifieuse sans centre, une rectifieuse cylindrique ou tout autre type de machine à bande peut certainement faciliter le tri des pièces pour obtenir le résultat souhaité. La stabilité du produit fini peut également être assurée d'une pièce à l'autre.
Il existe également des options pour les outils manuels. Selon la taille du tube, une ponceuse à bande peut être un moyen efficace de garantir que la géométrie de la pièce ne change pas pendant la finition. Le jeu de la bande permet de travailler le profil tubulaire sans l'aplatir. Certaines bandes sont équipées de trois poulies de contact, offrant une plus grande flexibilité autour du tube. Les bandes sont disponibles en différentes tailles. Les bandes de limes vont de 45,7 à 60,9 cm, tandis que la King-Boa nécessite des bandes de 152,4 à 229,8 cm. Les bandes sans centre et cylindriques peuvent mesurer 335,7 cm de long ou plus et jusqu'à 15,2 cm de large.
Le problème avec les outils manuels, c'est qu'obtenir une finition parfaite, encore et encore, relève plus de l'art que de la science. Les opérateurs expérimentés peuvent obtenir d'excellentes finitions avec cette technique, mais cela demande de la pratique. En général, des vitesses élevées produisent des rayures plus fines, tandis que des vitesses plus faibles, des rayures plus profondes. Trouver le juste équilibre pour un travail particulier dépend de l'opérateur. La vitesse de démarrage recommandée dépend du point final souhaité.
Il est toutefois important d'éviter l'utilisation de meuleuses à disque ou à main, quel que soit le type, pour le traitement des tuyaux. Ces outils permettent difficilement d'obtenir le motif souhaité, et une pression trop forte sur la molette peut altérer la géométrie et créer un méplat sur le tuyau. Pour un droitier, si l'objectif est de polir une surface miroir plutôt qu'un motif rayé, plusieurs étapes de ponçage seront nécessaires, la dernière étape étant l'utilisation d'une pâte à polir ou d'un bâtonnet.
Le choix de l'abrasif nécessite une compréhension claire du résultat final. Bien sûr, c'est plus facile à dire qu'à faire. L'inspection visuelle permet généralement de comparer les pièces avec les produits existants. Cependant, le fournisseur d'abrasifs d'atelier peut vous aider à déterminer la meilleure façon de réduire progressivement la quantité d'abrasif pour obtenir le résultat souhaité.
Lors du meulage de l'acier inoxydable jusqu'à sa surface finale, il est important d'utiliser un procédé abrasif par étapes. Dans un premier temps, il faut s'assurer d'éliminer toutes les taches et les bosses. Il est important d'utiliser le produit le plus adapté pour corriger ces imperfections ; plus la rayure est profonde, plus la réparation est complexe. À chaque étape suivante, il faut veiller à éliminer les rayures causées par l'abrasif précédent. Ainsi, le produit fini obtient un motif de rayure uniforme.
Avec les abrasifs appliqués traditionnels, il peut être difficile de sauter des étapes pour obtenir la finition mate souhaitée sur l'acier inoxydable, en raison de leur dégradation. Cependant, certaines technologies permettent de sauter des étapes, comme les abrasifs Trizact de 3M, qui s'usent de telle manière que l'abrasif est « rafraîchi » avec de nouveaux grains exposés au fil de l'utilisation.
Bien entendu, la détermination du degré de rugosité d'un abrasif dépend du matériau. Pour éliminer des défauts tels que du tartre, des bosses ou des rayures profondes, il est nécessaire d'utiliser un abrasif grossier. Par exemple, nous commençons généralement par une bande transporteuse 3M 984F ou 947A. Après être passés aux bandes de grain 80, nous avons opté pour des bandes plus spécialisées.
Lorsque vous utilisez des abrasifs appliqués traditionnels, veillez à réduire la granulométrie de chaque abrasif, sans négliger la façon dont il se décompose pour obtenir le fini mat souhaité sur l'acier inoxydable. Une fois l'abrasif dégradé, une pression plus forte est nécessaire pour obtenir le même résultat, car les minéraux noircissent ou sont retirés de l'abrasif. Les minéraux mats ou les forces plus élevées génèrent de la chaleur. La chaleur étant problématique lors de la finition de l'acier inoxydable, elle peut altérer le fini et « bleuir » la surface.
Un autre problème pouvant survenir avec certains abrasifs bon marché est la consistance de leurs minéraux de finition. Il sera difficile pour un opérateur inexpérimenté de garantir que l'abrasif obtienne la surface souhaitée à chaque étape. En cas d'irrégularités, des rayures importantes peuvent apparaître, invisibles avant le polissage.
Cependant, certaines méthodes permettent de sauter des étapes. Par exemple, l'abrasif Trizact de 3M utilise un mélange de résine et d'abrasif pour créer une structure pyramidale qui régénère la surface abrasive avec des particules fraîchement exposées, même lorsque l'abrasif s'use. Cette technologie garantit une finition uniforme tout au long de la durée de vie de la bande. Chaque grade de ruban Trizact offrant une finition prévisible, nous avons pu ignorer les grades d'abrasif pour la finition finale. Cela permet de gagner du temps en réduisant les étapes de ponçage et les reprises dues à un ponçage incomplet.
La clé du choix d’un abrasif est de déterminer comment obtenir la bonne finition de la manière la plus rapide et la plus rentable.
L'acier inoxydable étant un matériau dur, le choix de l'abrasif et des minéraux est primordial. Un abrasif inadapté génère plus de chaleur lors du ponçage. Il est donc essentiel d'utiliser le bon type de minéral et un abrasif doté d'un revêtement dissipateur de chaleur pour évacuer la chaleur de la zone de contact.
Si vous utilisez une machine, vous pouvez également utiliser du liquide de refroidissement pour pièces détachées, qui permet également d'éliminer les débris et d'éviter que les rayures n'endommagent la surface. Veillez à utiliser le filtre approprié afin d'éviter que les débris ne pénètrent à nouveau lors de la recirculation du liquide de refroidissement dans la machine.
La plupart des gens pensent que tous les aciers inoxydables se ressemblent, mais lorsqu'il s'agit de la surface finie d'une pièce, deux types de minéraux différents peuvent affecter son aspect. Cette vue dépend de l'utilisateur.
Par exemple, le carbure de silicium traditionnel a tendance à laisser des rayures plus profondes qui réfléchissent la lumière différemment et la rendent bleue.
Dans le même temps, l’oxyde d’aluminium traditionnel laisse une forme plus arrondie qui réfléchit la lumière différemment et rend le matériau jaune.
Selon la taille du tube, une ponceuse à bande peut être un moyen efficace de garantir que la géométrie de la pièce ne change pas pendant le processus de finition. Le jeu de la bande permet de travailler le profilé tubulaire sans l'aplatir.
Il est important de connaître la finition requise d’une pièce, car les applications nécessitent souvent de nouvelles pièces pour correspondre aux pièces existantes.
L'acier inoxydable étant un matériau coûteux, il est important de choisir soigneusement les outils de finition. Un soutien adéquat de la part des fournisseurs peut aider les magasins à trouver des solutions pour gagner du temps et de l'argent.
Gabi Miholix is ​​an Application Development Specialist in the Abrasive Systems Division of 3M Canada, 300 Tartan Dr., London, Ontario. N5V 4M9, gabimiholics@mmm.com, www.3mcanada.ca.
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