Qu’est-ce que le sablage abrasif ?

Équipements courants de sablage abrasif

En général, les systèmes de sablage abrasif se composent des quatre éléments décrits ci-dessous :

1. Système de projection

La méthode d’alimentation est un facteur très important à prendre en compte lors de l’élaboration d’un procédé, car elle peut produire un jet très étroit pour des applications de précision ou, à l’inverse, un jet très large augmentant l’efficacité du procédé, tout en réduisant le niveau de précision. Le sablage peut être réalisé en environnement sec – ce qui est généralement le cas – mais peut aussi se faire en environnement humide, appelé Sablage en milieu humide. En sablage en milieu humide, de l’eau est ajoutée au mélange de média abrasif afin d’obtenir une finition plus lisse, de réduire la quantité de poussière générée pendant le procédé, ou d’obtenir une action moins agressive sur des surfaces délicates. Il existe trois types de systèmes d’alimentation :

• Projection à l’air (pneumatique) – Le flux de média de sablage est entraîné par un débit d’air sous pression ou en dépression, généralement produit par un compresseur d’air.
• Roue mécanique (sablage sans air) – Le média abrasif (généralement de la grenaille ou un mélange de médias angulaires et sphériques) est projeté sur une surface au moyen de roues centrifuges, similaires à celles utilisées pour épandre de l’engrais sur une pelouse.
• Sablage en milieu humide (pneumatique ou hydraulique) – En sablage en milieu humide, l’eau et le média sont mélangés dans une trémie chauffée. Le mélange eau/média est ensuite projeté sur la pièce à l’aide d’un « système d’aspiration » selon le principe de Venturi ou d’un « système sous pression » par pompe.

Nous disposons d’un Guide technique du sablage très complet qui aborde en détail les avantages et inconvénients de ces systèmes d’alimentation.

2. Système de confinement

Le sablage abrasif est plus efficace et plus sûr lorsqu’il est réalisé dans un environnement fermé afin de contrôler la poussière et les particules projetées générées par l’impact du média. Selon la taille de la pièce, un système de confinement peut être un cabinet de sablage avec une fenêtre transparente et des ouvertures dans lesquelles l’opérateur peut glisser ses bras, ou une enceinte de chambre de sablage où des opérateurs équipés d’un équipement de sécurité approprié peuvent se déplacer librement autour des pièces. Une pression d’air négative est appliquée au système d’enceinte, qui est également bien étanche afin de s’assurer qu’aucune poussière ne puisse s’échapper dans l’environnement de travail. Toutefois, certaines applications exigent un environnement extérieur pour le sablage – p. ex. chantiers navals, chantiers de construction, bâtiments, ouvrages de génie civil et autres pièces de grande dimension. Selon la vitesse et la direction du vent, la poussière peut poser problème pour les zones et activités environnantes. Pour ces raisons, les opérations de sablage en fosse ouverte sont généralement interdites sans autorisation formelle des autorités municipales.

3. Système de récupération du média

La fonction d’un système de récupération du média abrasif consiste à récupérer et recycler le média abrasif usagé lorsqu’il sort du procédé. Un récupérateur de média permet des économies importantes sur la consommation de média abrasif et est également très bénéfique pour l’environnement en réduisant considérablement les déchets de média abrasif à éliminer. Il se compose généralement de trois éléments principaux :

• Un moyen de collecter l’abrasif usagé contaminé par la poussière et les débris générés pendant le procédé de sablage – généralement une trémie au bas de la cabine ou une trémie encastrée dans le sol, excavée sous la salle de sablage.
• Un convoyeur pour acheminer l’abrasif usagé vers le récupérateur de média – soit un conduit pneumatique pour les médias relativement légers, une vis sans fin pour les médias plus lourds, ou un chargeur mécanique pour les installations de sablage de très grande taille.
• Un moyen de séparer l’abrasif réutilisable de la poussière et du média brisé – Kresco a conçu un séparateur à lavage d’air et un récupérateur cyclonique de média pouvant être réglés pour différents types et tailles de médias abrasifs.

Bien que les applications extérieures rendent plus complexe la mise en place d’un système de récupération du média abrasif, certains opérateurs avisés utilisent une bâche pour collecter le média usagé et le réutiliser dans des procédés ultérieurs.

4. Système de dépoussiérage

Enfin, un dépoussiéreur situé à côté de l’équipement de sablage abrasif ou à l’extérieur du bâtiment permet de collecter la poussière et les particules fines générées pendant les opérations de sablage. L’aspiration de la poussière hors du système de confinement offre à l’opérateur une meilleure visibilité et réduit les risques d’incendie associés aux poussières combustibles. Les dépoussiéreurs créent la pression d’air négative garantissant qu’aucune poussière ne sorte de l’enceinte de sablage. Consultez les normes NFPA relatives aux poussières combustibles pour plus d’informations sur les mesures et dispositifs de sécurité pouvant être mis en place afin de se conformer aux meilleures pratiques de la NFPA et de réduire le risque d’incendie ou d’explosion dans l’atelier.

Médias de sablage abrasif

Une grande variété de médias de sablage peut être utilisée dans les opérations de sablage abrasif. Les médias abrasifs existent en différentes tailles, compositions et niveaux de dureté. Les sous-produits organiques ou industriels sont généralement privilégiés pour leur faible coût et leurs propriétés. Voici quelques exemples de médias abrasifs couramment utilisés en sablage abrasif :

• Grenaille angulaire en acier ou bille d'acier – toutes deux produites par durcissement, concassage et revenu de ferraille d’acier au carbone. Elles sont privilégiées pour le nettoyage agressif ou les applications de martelage en raison de leur dureté et de leur durabilité supérieures.
• Oxyde d’aluminium – obtenu par une réaction chimique entre l’aluminium et l’oxygène, et reconnu pour ses propriétés de dureté et de résistance. Principalement utilisé pour un nettoyage au jet efficace.
• Laitier de charbon – un sous-produit des centrales à charbon, reconnu pour son faible prix et son efficacité dans de multiples applications de nettoyage au jet ou de préparation de surface. Son point faible est qu’il se fracture dès le premier impact et produit beaucoup de poussière pendant les opérations de sablage.
• Billes de verre – produites à partir de verre en fusion – généralement issu du tri de débris de verre – et privilégiées pour des applications de nettoyage au jet sur divers substrats.
• Coques de noix– fabriquées par concassage de résidus de coques provenant d’usines de transformation de noix, et idéales pour des applications de nettoyage doux sur des pièces délicates qui ne peuvent pas être contaminées par des métaux ferreux (comme les moteurs et composants automobiles).
• Grenat– produit à partir de grenat almandin naturel, un minéral présent dans la nature, et reconnu pour sa dureté naturelle, sa durabilité et ses propriétés agressives.

Il existe de nombreux autres types de médias abrasifs produits à partir de sous-produits industriels ou de minéraux présents dans la nature. Selon l’application, un média de forme sphérique ou angulaire peut être choisi afin d’obtenir les meilleurs résultats et un procédé efficace. Nous déconseillons fortement l’utilisation de sable siliceux ou d’autres produits contenant de la silice, car ils pourraient être nocifs à la fois pour l’opérateur et pour les composants du système.

Applications courantes du sablage abrasif

De nombreuses industries utilisent le sablage abrasif pour fabriquer des produits ou des composants, et aussi pour donner une seconde vie à divers objets en reconditionnant leur surface. Le sablage est utilisé comme technique de préparation de surface avant l’application d’un revêtement sur la surface d’un objet, et peut aussi être très efficace pour retirer une couche de revêtement ou nettoyer la surface d’un objet afin de prolonger sa durée de vie. Parmi les nombreuses applications possibles du sablage abrasif, voici celles le plus couramment utilisées par nos clients :

• Nettoyage au jet – L’action d’éliminer tout contaminant tenace d’une surface – comme la calamine, la rouille, le sel, etc. – avec ou sans modifications très limitées de la pièce, afin de nettoyer la surface de produits métalliques.
• Préparation de surface – L’action de créer un profil d’ancrage sur une pièce en préparation d’un procédé de revêtement ou de peinture subséquent.
• Finition de surface – L’action de créer une surface lisse ou un motif rugueux sur la surface d’un objet à des fins esthétiques.
• Martelage à la grenaille – L’action d’induire des contraintes internes de compression dans la structure d’une pièce métallique afin d’augmenter sa durée de vie et de réduire le risque de fatigue et de fissures.