Préparation et finition des surfaces

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La préparation des surfaces

Propreté et rugosité
Le but principal du traitement de surface par impacts, est d'une façon générale, de nettoyer une pièce afin de la débarrasser de sa rouille, de sa calamine, d'une ancienne peinture ou autre contaminant, en créant simultanément un relief d'accrochage, si nécessaire, pour l'adhérence du futur revêtement.
Il faut donc considérer les 2 notions bien distinctes mais complémentaires que sont:
- la propreté qui est un état chimique
- la rugosité qui est un état physique
souvent confondues dans les esprits.
Il faut bien admettre que la propreté, avec sa référence aux normes suédoises ou françaises est une chose et que la rugosité mesurée par exemple par comparaison avec un rugotest en est une autre. On peut obtenir une très grande propreté (type SA3) avec des microbilles ou des abrasifs végétaux sans aucune garantie d'adhérence et inversement obtenir avec un corindon une grande rugosité (N°18 grossier du rugotest) sans atteindre une propreté moyenne (type SA2). (voir rubrique qualités) Le principal travail consiste toujours à trouver le juste compromis entre ces deux exigences contradictoires et à obtenir ainsi le meilleur prix de revient, la propreté et la rugosité requises. Pas moins, dans le respect des règles de l'art, pas plus, par soucis d'économie.

L'évolution
Les entreprises qui raisonnent dans un esprit d'économie, savent qu'une bonne protection contre la corrosion est moins chère que le remplacement des pièces constitutives détériorées par la rouille. Pour cette raison, on s'efforce aujourd'hui d'utiliser, au lieu des peintures bon marché d'autrefois, des revêtements de meilleure qualité, mais qui avec une surface préalablement traitée de manière convenable, ont une longévité notablement accrue. Si des résidus de calamine, de rouille, ou reste de peinture antérieure ne sont pas complètement éliminés, il est sans intérêt d'utiliser un revêtement de meilleure qualité, car le processus de corrosion se poursuivra sous la couche et détruira la base d'accrochage. La préparation de surface par impacts est, si elle est convenablement exécuté, "la méthode la plus économique" pour obtenir l'accrochage nécessaire afin de garantir la meilleure tenue du revêtement dans le temps. Aujourd'hui, tous les fabricants de revêtements préconisent des directives biens précises pour le traitement préalable des surfaces qui sont destinées à recevoir leurs produits. Il est bon de les respecter.

Les autres applications

Les effets de l'impact
Dans les traitements de surfaces par impacts, le choix du type de projectile est prépondérant dans le résultat obtenu.
En effet, c'est le grain projeté qui joue le rôle primordial. C'est l'outil majeur auquel on doit s'intéresser en priorité. Sa forme et sa masse sont déterminantes.
Autant avec un abrasif dur et angulaire on agresse la surface de la pièce à chaque impact à l'image d'un coup de pic, c'est l'abrasion.
Autant avec un abrasif dur et sphérique, on martèle la surface de la pièce à chaque impact à l'image d'un coup de marteau, c'est le martellage. Dans le premier cas, le résultat obtenu sur la surface est un accroissement de la rugosité par ouverture de la structure superficielle donnant un aspect plus ou moins tourmenté et terne.
Dans le second cas, le résultat obtenu est un écrasement de la structure superficielle, ayant pour conséquence directe de refermer les micro-pores, en modifiant la rugosité de la surface, lui donnant un aspect satiné brillant. On constate que suivant la forme du grain d'abrasif utilisé, des résultats différents peuvent être obtenus et orienter le traitement par impacts soit:
- vers la préparation de surface,
- vers le nettoyage et la finition de surface,
- vers le traitement mécanique de surface.
L'effet induit par l'impact de l'abrasif, engendre ainsi des techniques très différentes.

Les effets de l'abrasion
L'abrasion peut avoir, suivant le dureté du projectile utilisé, deux effets principaux sur une surface, qui sont:
1) L'attaque en profondeur du subjectile pour retirer un contaminant très adhérent et qui présente une certaine plasticité (non cassant).
C'est le décapage.
2) La création d'une rugosité plus ou moins importante, afin d'augmenter la surface de contact, par un profil micro-géométrique favorable à une meilleure adhérence du futur revêtement.
C'est la préparation de surface.
3) Outre l'utilisation des abrasifs durs qui modifient sensiblement la surface des pièces traitées, on peut utiliser des abrasifs angulaires mais très doux (végétaux ou plastiques). Ces derniers, permettent de nettoyer les pièces sans agresser leur surface, pour des opérations de retrait de colle, de vernis ou résidus divers.
C'est le nettoyage.

Les effets du martelage
Le martelage est recherché pour ses actions nombreuses qui sont:
1) L'enlèvement des contaminants dans certains cas bien précis comme en fonderie ou en forge par exemple, où ce procédé est utilisé:
- pour éliminer le sable qui recouvre après démoulage certains produits.
C'est le dessablage.
- pour casser des plaques de calamine résistantes avant un traitement par grenaillage traditionnel.
C'est le décalaminage.
2) La modification du profil micro-géométrique de la surface, par compactage (déformation superficielle de la matière). Cette action nécessite certaines qualités plastiques de la part du subjectile. A faible intensité, le résultat obtenu sera essentiellement esthétique.
C'est le satinage.
3) La modification de la géométrie d'une pièce, par fluage de la matière, pour obtenir un renforcement de ses parties fragiles (angles vifs ou filets), l'élimination des traces d'outils ou l'écrasement des bavures.
C'est le matage.
4) La suppression d'excédents de matière, laissés par les opérations d'usinage ou de moulage, à condition qu'ils soient cassants.
C'est l'ébavurage.
5) La création en surface, de contraintes résiduelles de compression, provoquées par la déformation plastique du matériau constituant le substrat. Cette action, obtenue avec une plus forte intensité, à pour but d'augmenter les qualités mécanique d'une pièce, notamment sa résistance à la fatigue, et par voie de conséquence, sa durée de vie.
C'est la précontrainte.
Connue dans les pays anglo-saxons sous le nom de: Shot-peening. (voir rubrique précontrainte)
6) La déformation de la pièce, par la libération partielle des forces prisonnières de précontrainte. Cette déformation contrôlée, ne sera possible, que si le matériau impliqué est ductile et que le produit traité est de faible section, comme les tôles ou les lames.
C'est le formage.
Connue dans les pays anglo-saxons sous le nom de: Peen-forming. (voir rubrique  précontrainte)
De fait, les domaines d'application du traitement par impacts sont vastes et très diversifiés. Ils répondent à des besoins industriels bien précis et ne sont pas limités aux seuls exemples cités ci dessus. Tout produit solide peut être projeté et engendrer un résultat différent, pour satisfaire autant la métallerie, que le textile, la bijouterie, la verrerie, l'art, l'industrie du bois, du plastique, des composites ou autres. (voir rubrique compatibilités)

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