Le sablage expliqué : Processus, supports et fonctions

Le sablage est une technique couramment utilisée pour le nettoyage, le dépolissage et la préparation des surfaces. Il utilise de l'air comprimé pour propulser des particules abrasives à grande vitesse afin d'éliminer la rouille, la peinture et les contaminants sur les surfaces des pièces. Ce processus est essentiel dans la fabrication pour assurer une bonne adhérence des revêtements et une longue durée de vie des matériaux. Cet article explore les principes de fonctionnement, les types d'équipement, les abrasifs courants et les fonctions du processus de sablage.

Vue d'ensemble du sablage

Sablage utilise de l'air comprimé pour projeter de minuscules particules à grande vitesse sur la surface d'une pièce. Il est utilisé pour nettoyer, rendre rugueux, enlever la rouille ou décaper la peinture de la surface de la pièce. La force des abrasifs modifie les propriétés physiques. Le sablage est très important dans de nombreux domaines et permet de contrôler la finition de la surface par une action mécanique.

Le processus de sablage commence dans les années 1870. Le général Benjamin Chew Tilghman a remarqué la capacité du sable à abraser le verre utilisé pour les fenêtres dans le désert, et il a alors obtenu un brevet. En 1904, Thomas Wesley Pangborn introduit une amélioration en ajoutant de l'air comprimé au processus. Cette modification a rendu le procédé adaptable et efficace et a permis de généraliser son utilisation dans diverses industries.

Les étapes du sablage

1. Préparation : Veillez à choisir l'équipement de sablage et les abrasifs appropriés, en fonction du matériau, de la forme et de la taille de la pièce. Veillez à ce que tous les équipements soient en état de marche, y compris la pression du compresseur et la buse du pistolet. Un environnement sûr doit être assuré, comme le port de lunettes de sécurité, de masques et de vêtements de protection.
2. Fixation de la pièce : Veillez à ce que la pièce soit fixée sur l'établi afin d'éviter qu'elle ne bouge pendant le décapage. Cela permet d'assurer la régularité et la précision du processus. Des fixations spéciales sont nécessaires pour maintenir en place les pièces de grande taille ou de forme irrégulière.
3. Réglage de l'équipement : Ajustez les réglages en fonction de la pièce et des objectifs. Il s'agit notamment de régler la pression d'air, la distance entre le pistolet et la pièce, l'angle du pistolet et le débit d'abrasif. Pour les pièces fines, réglez une pression plus faible afin d'éviter les dommages, et augmentez le débit d'abrasif pour les surfaces rugueuses.
4. Démarrage du dynamitage : Une fois que tout est prêt, la pièce est maintenue dans le pistolet et déplacée selon une trajectoire et une vitesse prédéfinies. Veillez à ce que le mouvement soit régulier afin d'éviter le surdécapage ou le sous-décapage.
5. Contrôle de qualité : Après le grenaillage, vérifier la propreté de la pièce et l'absence de traces de corrosion. rugosité. Si certaines zones ne sont pas entièrement traitées, procédez à un nouveau décapage sur ces zones.
6. Nettoyage : Une fois que tout est terminé, nettoyez la zone, récupérez les abrasifs inutilisés et rangez l'équipement.

Équipement de sablage

Selon la méthode d'approvisionnement en abrasif, les équipements de sablage peuvent être divisés en 3 types :

Sableuse à aspiration

La sableuse à aspiration fonctionne à l'air comprimé. En raison du flux d'air à grande vitesse dans le pistolet de pulvérisation, la pression dans le pistolet est plus faible, ce qui permet d'aspirer les abrasifs par un tuyau. Les abrasifs sont soumis à un faisceau d'air sous pression et propulsés vers la surface à traiter.

Sableuse à pression

La sableuse à alimentation par pression fonctionne également à l'aide d'air comprimé. Dans ce système, l'air comprimé met sous pression un réservoir où les abrasifs sont mélangés. Les abrasifs sont poussés dans le tuyau de transport par une vanne, puis accélérés par l'air et projetés sur la surface. Les abrasifs mélangés à l'air dans un réservoir sont pressurisés avec de l'air comprimé poussé dans un tuyau de transport par une vanne et projetés sur la surface.

Sableuse humide

La sableuse humide utilise une pompe à liquide abrasif pour fournir un mélange d'abrasifs et d'eau dans le pistolet de pulvérisation. L'air comprimé accélère ensuite le liquide lorsqu'il pénètre dans le pistolet et le pulvérise sur la surface. Cette méthode combine des abrasifs et de l'eau pour nettoyer et traiter la surface.

Une sableuse humide utilise une pompe pour transporter un mélange d'abrasifs à base d'eau dans le pistolet de sablage. L'air comprime le fluide dans le pistolet, où il est ensuite projeté sur la surface à traiter.

Supports de sablage

Oxyde d'aluminium

L'abrasif le plus courant pour le sablage. L'oxyde d'aluminium est tranchant, durable et peut être réutilisé plusieurs fois. Il existe en différents degrés de dureté et tailles de particules, ce qui le rend adapté à un large éventail de projets.

Perles de verre

Les perles de verre sont sûres, non toxiques et exemptes de métaux lourds et de silice. Leur forme sphérique facilite le polissage et laisse une finition brillante et lisse. Elles peuvent être réutilisées plusieurs fois.

Sablage de plastique Supports

Les médias en plastique conviennent bien au décapage agressif et donnent des résultats constants. Ils peuvent décaper la peinture des métaux, des plastiques et des matériaux composites.

Carbure de silicium

Le carbure de silicium est l'abrasif le plus dur et coupe rapidement. Il commence par de petits morceaux et se brise pendant le sablage. Ce média peut être réutilisé et est souvent utilisé pour graver le verre et la pierre ou pour éliminer la rouille importante.

Grenat

Cet abrasif est basé sur un minéral silicaté complexe, le grenat, qui présente une force de coupe élevée, une granulométrie uniforme et une pollution réduite par les poussières.

Grenaille d'acier

La grenaille d'acier est constituée de petites billes d'acier utilisées pour nettoyer et polir les surfaces métalliques. Elle enlève une partie de la matière, ce qui donne une surface brillante et lisse.

Grain d'acier

La grenaille d'acier est utilisée pour le sablage agressif ; elle agit rapidement et peut éliminer toute une série de contaminations. Elle est efficace pour graver les métaux, à condition que la surface puisse le supporter.

Composés organiques

Les abrasifs organiques comme la rafle de maïs et les coquilles de noix sont verts. La rafle de maïs est utilisée pour les travaux de sablage délicats sur le bois, tandis que les coquilles de noix offrent une action de décapage plus abrasive.

Tableau de comparaison des abrasifs

Type d'abrasif	Dureté	Effet de surface	Applications primaires
Oxyde d'aluminium	9 MH	Rugueux	Élimination de la rouille et de l'oxyde des métaux, ébavurage, dépolissage des surfaces céramiques
Grain de verre	5-6 MH	Nettoyage léger à moyen	Gravure sur verre, traitement de surface de la pierre, nettoyage des métaux légers
Perles de verre	5-6 MH	Finition lisse et mate	Grenaillage de l'acier inoxydable et de l'aluminium, nettoyage de précision des pièces, finitions décoratives mates
Carbure de silicium	7 MH	Coupe ultra-fine	Découpe de matériaux durs (céramiques, composites), rectification de précision de semi-conducteurs
Abrasif plastique	2-4 MH	Nettoyage très léger	Ébavurage de matériaux délicats (plastiques, électronique), nettoyage de composites aérospatiaux
Grenat	7-8 MH	Rugosité moyenne	Sculpture sur pierre, anticorrosion des navires/pipelines, découpe au jet d'eau
Grenaille d'acier	60+ HRC	Texture lisse et uniforme	Décapage de métaux lourds, durcissement de surface (par exemple, pièces automobiles), grenaillage de précontrainte
Grain d'acier	40-60 HRC	Coupe agressive	Désoxydation de l'acier de construction (ponts, navires), profilage de la surface du béton

Propreté

La propreté mesure le degré d'élimination des impuretés d'une pièce après le sablage. Il existe deux normes internationales principales en matière de propreté : la norme américaine "SSPC-" de 1985 et la norme suédoise "Sa-" de 1976. La norme Sa- comporte quatre degrés : Sa1, Sa2, Sa2.5 et Sa3. Elle est couramment utilisée dans le monde entier.

Grade Sa1 - Il s'agit du niveau le plus bas, comme le grade américain SSPC-SP7. Il implique un simple brossage manuel et un ponçage au papier de verre. La protection du revêtement n'est que légèrement supérieure à l'absence de traitement. Pour le niveau Sa1, la surface doit être exempte d'huile, de graisse, de rouille et de peinture visibles, mais une contamination mineure peut subsister.

Grade Sa2 - Équivaut au grade américain SSPC-SP6. Ce niveau utilise le sablage, la méthode de nettoyage de base. La surface de la pièce doit être exempte de graisse, de saleté, de rouille et de peinture visibles, mais les défauts peuvent couvrir jusqu'à 33% de la surface. Une légère rouille et de la peinture dans les bosses sont acceptables.

Sa2.5 Grade - Il s'agit d'une norme utilisée dans l'industrie, connue sous le nom de nettoyage presque blanc. Elle est souvent utilisée comme norme d'acceptation. La surface ne doit pas présenter plus de 5% de défauts, tels que de petites ombres ou une légère décoloration, de la rouille ou des défauts de peinture.

Grade Sa3 - Le niveau le plus élevé, équivalent au grade américain SSPC-SP5, également appelé nettoyage à blanc. La surface doit être complètement propre, sans aucun défaut, ni rouille, ni peinture. Il ne doit y avoir aucune ombre ou décoloration.

Rugosité du sablage

Les grains de sable s'entrechoquent et rebondissent vers l'extérieur. Cet impact crée des indentations sur la surface de quelques millièmes de pouce, ce que l'on appelle le motif de base. Le rebond fait saillir certaines surfaces de quelques millièmes de pouce vers l'extérieur. Les parties basses sont appelées "vallées" et les parties hautes sont appelées "sommets". Chaque grain de sable impactant la surface créera une "vallée" et un "pic", ce qui explique la formation de la rugosité. Elle est exprimée en MILL (mil), et un mil correspond à 1/1000 de seconde.

Pourquoi le sablage est-il nécessaire ?

Le sablage utilise un flux de sable à grande vitesse pour traiter la surface de la pièce afin d'obtenir un certain degré de propreté et de rugosité, ce qui améliore les propriétés mécaniques et l'aspect esthétique de la pièce.

Prétraitement des couches de revêtement ou de placage

Le sablage permet d'éliminer les impuretés telles que la saleté, la graisse et les oxydes des surfaces. Il laisse une texture uniforme et rugueuse qui améliore l'adhérence entre les pièces et leurs revêtements ou leurs surfaces. galvanoplastie. Les différents abrasifs permettent d'obtenir des niveaux de rugosité variables en fonction des besoins.

Nettoyage et polissage des surfaces rugueuses

Le sablage nettoie les salissures telles que l'huile et la rouille sur les pièces moulées, forgées et traitées thermiquement. Il polit également les surfaces, les rendant plus lisses et plus attrayantes visuellement. Le processus révèle une couleur métallique cohérente qui améliore l'aspect de la pièce.

Ébarbage et esthétique des surfaces

Le sablage permet d'éliminer les petites bavures des pièces, rendant les surfaces planes et sûres. Il crée également des bords arrondis là où les surfaces se rencontrent, ce qui améliore l'aspect général de la pièce.

Amélioration des propriétés mécaniques

Le sablage crée une texture fine et uniforme sur les pièces, ce qui permet à l'huile de lubrification d'être stockée sur la surface. Cela améliore la lubrification, réduit le bruit et prolonge la durée de vie des machines.

Soulagement du stress

Le sablage réduit les contraintes sur la surface d'une pièce en la frappant avec des grains abrasifs. Ce procédé renforce la surface et est couramment utilisé pour des pièces telles que les ressorts, les outils et les pales d'avion.