Le sablage au jet abrasif est un procédé qui exige précision et reproductibilité. Par conséquent, l’équipement conçu pour accomplir une telle tâche doit être correctement entretenu et calibré.
Dans de nombreuses applications, la précision et la répétabilité peuvent être garanties par l’utilisation de systèmes automatisés et d’un contrôle de processus entièrement automatique.
Dans les systèmes automatisés, les buses de sablage peuvent être montées sur des bras robotisés afin d’assurer une distance de sablage précise et une exposition idéale au jet abrasif. Les buses de sablage peuvent également être fixes ou montées sur une tête rotative à mesure que les pièces passent à travers le flux de média à l’aide d’un convoyeur ou de tables rotatives.
Cependant, la plupart du temps, le processus de sablage est géré manuellement avec un équipement polyvalent pouvant être utilisé pour diverses applications. Par conséquent, certains paramètres de base du procédé doivent être observés attentivement afin d’obtenir les résultats souhaités. Voici les six facteurs les plus importants à garder à l’esprit lors de la définition des paramètres du procédé.
Le média abrasif est essentiel aux procédés de sablage, car il a un impact direct sur la pièce et sur les résultats attendus.
Forme : En général, il existe deux types de médias. Les médias de type angulaire sont généralement utilisés pour créer un profil d’ancrage sur les surfaces métalliques, tandis que les médias de type sphérique sont généralement préférés pour le martelage et certaines applications de nettoyage.
Granulométrie : La taille moyenne des particules du média (appelée MESH) peut varier d’une application à l’autre. Habituellement, plus les particules du média sont grosses, plus le profil d’ancrage sera prononcé. Cela pourrait entraîner une consommation excessive de peinture pour couvrir la surface, menant à un processus de revêtement coûteux et plus long. L’utilisation d’un grain de taille appropriée est essentielle pour garantir à la fois la qualité et l’efficacité du processus.
Niveau de dureté : La composition de la pièce à traiter et les objectifs du procédé définissent le média approprié à utiliser pour une application donnée. Dans les applications de nettoyage uniquement, le niveau de dureté du média doit être inférieur à celui de la pièce afin d’éviter de trop modifier sa structure. Lors de la création d’un profil d’ancrage sur une surface, un média dont le niveau de dureté est supérieur à celui de la pièce à traiter est approprié.
Consultez le Guide de sélection des médias abrasifs pour plus d’informations sur les médias disponibles et leurs avantages.
De nombreux modèles de buses sont disponibles. La conception influence la forme du jet ainsi que la vitesse du média à sa sortie de la buse.
Les buses à alésage droit produisent un jet très étroit. Elles conviennent aux applications de haute précision et sont largement utilisées dans les cabinets de sablage.
Les buses Long Venturi possèdent une gorge étroite et une large extrémité de sortie, ce qui produit un jet plus large et augmente considérablement la vitesse du média quittant la buse pour une action de sablage plus agressive.
Les buses Double Venturi peuvent être jusqu’à deux fois plus efficaces qu’une buse régulière grâce à l’introduction d’air juste à l’extrémité de sortie de la buse, ce qui réduit la perte de vitesse.
Les buses à jet incliné permettent à l’opérateur de sabler à l’intérieur des cavités et dans les endroits difficiles d’accès des pièces complexes.
De plus, de nombreux matériaux différents sont utilisés pour fabriquer les buses – carbure de bore, carbure de tungstène, céramique, etc. Toutefois, le matériau n’affectera pas les performances à court terme, mais plutôt la durabilité et le poids de la buse. En revanche, une usure prématurée de la buse pourrait entraîner une perte de vitesse et/ou un jet irrégulier.
La conception de la buse, le diamètre intérieur (D.I.) de son orifice, la pression d’air à la buse (PSI) et la distance de sablage par rapport à la pièce sont des facteurs qui influencent directement la forme du jet, la couverture du jet de sablage, la consommation de média abrasif et l’efficacité de l’action de sablage.
À mesure que la buse commence à s’user, le D.I. de l’orifice s’élargit et produit une couverture plus large accompagnée d’un impact plus faible. Cela se produit parce que la quantité d’air quittant la buse reste la même, tandis que l’ouverture devient plus large. La règle générale est que la buse doit être changée dès que son D.I. devient d’une taille supérieure à sa taille d’origine.
La vitesse du média quittant la buse (FPM), ainsi que la conception de la buse et son orifice (D.I.), sont des facteurs clés influençant le jet de média et sa vitesse de frappe sur la pièce. En d’autres termes, c’est le carburant qui permet au système de bien performer pour une application donnée.
Ces deux facteurs combinés détermineront les besoins en air du système (CFM). Par conséquent, le besoin minimal en air du compresseur est déterminé par la pression requise à la buse (PSI) et la taille de son orifice (D.I.).
De plus, il est recommandé de fournir 50 % d’air de plus que ce qui est requis à la buse afin d’assurer une performance stable à l’extrémité de celle-ci. De cette façon, l’air fourni à la buse est constant et la buse reste efficace même lorsqu’elle s’use (un ajustement doit être fait afin de compenser la perte de vitesse par une augmentation de la pression).
Pour éviter les fluctuations de vitesse à la buse, i lest recommandé d’installer un régulateur de débit à l’entrée d’air du système et réglé à la pression souhaitée.
Les propriétés physiques et la taille du média abrasif pourraient également affecter le jet de média et doivent être prises en considération lors du calibrage de l’équipement de sablage.
Consultez le Tableau de consommation d’air pour calculer le besoin minimal en air que le compresseur devrait être capable de fournir pour un D.I. de buse et un PSI donnés.
Pour optimiser les performances de sablage et éviter une défaillance prématurée du système, il est essentiel de fournir de l’air propre et sec à l’équipement de sablage.
Un compresseur d’air fournit naturellement de l’air avec un contenu en humidité excessif en raison de la condensation de l’humidité présente dans l’air ambiant, et des conditions atmosphériques humides produiront encore plus d’humidité dans l’air sortant du compresseur. Il s’agit d’un phénomène naturel qui ne peut malheureusement pas être évité.
Si l’humidité pénètre dans la plomberie de l’équipement de sablage, elle finira par contaminer le média abrasif et pourrait causer un blocage de la valve de dosage du média et une usure prématurée de la plomberie du système, en plus d’affecter les performances de sablage. Réparer un blocage de valve prend du temps et pourrait mener à une défaillance complète et au remplacement de la valve.
Pour ces raisons, il est très important d’installer un assécheur d’air et un séparateur d’eau à la sortie d’air du compresseur pour éliminer l’eau et les autres contaminants qui pourraient se trouver dans l’air comprimé (comme l’huile). Il existe de nombreuses solutions pour nettoyer et sécher l’air à sa sortie du compresseur. Certains appareils peuvent être installés directement sur la sortie du compresseur et éliminer l’humidité dans tout le réseau d’air comprimé, mais ces solutions peuvent être très coûteuses et tous les équipements de production ne sont pas forcément endommagés par l’humidité. Nous recommandons au moins d’utiliser un système Super-Dry simple et économique sur la ligne d’air spécifique qui alimente l’équipement de sablage.
Lorsque toutes les configurations de procédé mentionnées précédemment ont été soigneusement observées et sélectionnées, le prochain facteur majeur influençant la qualité du sablage est la technique de l’opérateur. Plus précisément, voici différentes variables d’une technique qui pourraient influencer les résultats d’une application de sablage :
Distance de sablage par rapport à la pièce : à mesure que la buse de sablage s’éloigne de la pièce, le jet de média devient plus large, mais la vitesse du média impactant la pièce diminue.
Angle d’impact : les formes de média qui impactent perpendiculairement la pièce ont un impact plus important que celles qui impactent avec un angle. De plus, le sablage en angle produit un jet irrégulier où certaines zones du jet ont un impact plus important que d’autres.
Forme du jet : le jet de sablage peut être large afin de maximiser la productivité sur de grandes surfaces, ou très étroit pour le sablage localisé et les applications de sablage précises telles que le nettoyage de pièces, la gravure sur pierre et le meulage de cordons de soudure. La conception de la buse déterminera la forme du jet de média.
Temps passé sur la surface : la vitesse à laquelle le jet de sablage se déplace sur la surface, ou de même, le nombre de passages ou le parcours de sablage, sont tous des facteurs affectant la quantité de particules de média frappant la pièce sur une zone donnée. À mesure que le temps passé ou les passages sur la zone augmentent, la quantité de média impactant la surface augmente au même rythme.
Parcours de sablage : Le parcours de sablage utilisé par l’opérateur pour exposer la surface de la pièce au jet de média abrasif a un impact majeur sur la performance globale du procédé. Une mauvaise technique de sablage affecte gravement la performance du procédé soit en augmentant le temps total passé par l’opérateur pour couvrir toute la surface (coût de main-d’œuvre), la consommation de média (coût des matières premières) et l’usure du système (coût d’entretien), soit en endommageant la surface de la pièce (coût du taux de rejet).
Consultez la Méthode de parcours de sablage avec chevauchement pour connaître le parcours de sablage optimal et la technique de passage qui permettront d’optimiser le temps et les coûts du procédé.
Comme mentionné précédemment, la précision et la reproductibilité sont cruciales dans le sablage abrasif, et cela ne peut être réalisé qu’avec un équipement et des composants correctement entretenus et calibrés.
Buse de sablage : doit être vérifiée périodiquement pour s’assurer que l’orifice ne s’est pas éventré en raison de l’usure causée par le passage des abrasifs. Lorsque le D.I. de l’orifice de la buse s’élargit par rapport à sa taille d’origine, elle doit être remplacée pour garantir des résultats constants et une performance de sablage optimale. Consultez le Guide de sélection des buses de sablage.
Boyau de sablage : doit également être examiné régulièrement pour s’assurer qu’il n’y a pas de fuite d’air qui pourrait entraîner une perte de pression. Lorsque le boyau de sablage est facile à plier, cela signifie que la paroi devient très mince et finira par céder – il doit être remplacé immédiatement.
Raccords et accouplements : doivent être installés correctement pour éviter une usure prématurée des accouplements et des raccords. Le boyau doit être coupé à 90º pour s’assurer qu’il repose uniformément sur l’accouplement, sans espace qui entraînerait soit une perte de pression d’air dans le système et/ou une usure prématurée de l’accouplement en dirigeant les abrasifs sur une zone exposée.
Système de récupération des médias abrasifs : doit être réglé correctement pour s’assurer qu’il nettoie le mélange abrasif en éliminant la poussière, les fines particules et les médias éclatés des médias réutilisables.
Dépoussiéreurs : doivent être entretenus pour éviter de nuire à la visibilité de l’opérateur et d’augmenter l’usure du système. Les tiroirs à poussière et les tamis doivent être vidés régulièrement pour assurer une circulation d’air sans restriction à travers le système de collecte de poussière. Les cartouches filtrantes ou les sacs doivent être nettoyés régulièrement et remplacés au besoin pour garantir une performance de travail optimale.
Consultez la Fiche d’entretien de votre équipement ou contactez votre représentant technique Kresco pour en savoir plus sur les routines d’entretien à effectuer de temps à autre.
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