Historique et évolution du sablage et ses dérivés

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L'origine du jet de sable

Les vents violents du désertSable du désert
L'action abrasive du sable projeté par un vent violent sur des corps durs (rochers, monuments) est un phénomène bien connu de la plus haute antiquité. Son étude a permis bien souvent aux archéologues de fixer à une date approximative l'érection d'un monument. En présence des formes tourmentées et curieusement déchiquetées de certains massifs Sahariens, du Hoggar en particulier, les géologues ont étudié à leur tour ce terrible agent d'érosion.
Lorsque le "Simoun" souffle en tempête, il soulève et entraîne avec lui le sable du désert et la répétition infinie du choc de ces petits grains sur le rocher plus ou moins dur a produit des effets si curieux, que l'on croit parfois y reconnaître la main de quelques sculpteurs cyclopéens et fantaisistes. Ce phénomène s'observe en bien des points du globe et la Croisière Jaune nous en a rapporté de saisissants exemples.
Le "Loess", ce sable si fin, presque pulvérulent, reste des semaines en suspension dans l'air. Les vents l'entraînent parfois à des milliers de kilomètres, creusant petit à petit les vallées et déchiquetant sur sa route les rochers qui prennent des formes tourmentées et bizarres.

La légende de l'ouestRochers déchiquetés
Il fallut attendre jusqu'a la fin du 19eme siècle pour que les progrès de la mécanique permettent de mettre à profit ce phénomène naturel. On admet couramment que l'idée a germé en Amérique du Sud, où furent construits les tous premiers appareils de projection d'abrasif (voir ci-dessous).
Une légende veut qu'un citoyen des États-Unis, habitant sans doute une plaine sablonneuse de l'Ouest exposée à des vents violents, avait été désagréablement surpris par l'action dépolissante du vent chargé de sable sur les vitres des fenêtres de sa ferme. Il les protégea par des persiennes, dont le dessin fut rapidement reproduit à l'identique sur les vitres. Ce phénomène naturel sera l'origine d'une technique avec des brevets et des mises au point successives.

L'évolution du sablage

Les brevets
Cette observation inattendue de l'action des vents de sable, amène TILGHMANN, chimiste à Philadelphie et inventeur du compresseur d'air, à rechercher leur reproduction dans le but de faciliter le travail de la pierre, du verre et autres matériaux.
En 1870, il dépose un premier brevet ainsi décrit :" Un jet de sable propulsé à grande vitesse par une vapeur ou un courant d'air est employé comme outil pour tailler la pierre et autres matériaux et à une plus faible vitesse pour meuler et ornementer la surface du verre".
En 1872, dans le brevet d'addition qu'il prit, TILGHMANN, pensait à l'emploi du jet de sable pour :" tailler, forer, dépolir, dresser, pulvériser et graver les pierres, les métaux, le verre, le bois et autres substances dures ou solides; pour nettoyer et aplanir les surfaces des articles en métal fondu ou en métal battu et enlever les scories, les écailles et toutes autres incrustations; pour préparer les métaux à l'étamage, à l'émaillage, ou à être couvert de substances métalliques ou autres".

L'évolution
Le sable, projeté à l'époque par de la vapeur suivant un procédé de succion rappelant celui de l'ingénieur français GIFFARD, devenant rapidement humide, adhère et colmate les tuyauteries. Les résultats sont désastreux avec une oxydation rapide des pièces. Le succès économique n'est pas au rendez-vous, d'autant que les progrès sont très lents.
En 1878, RICHARDSON utilise le jet de sable pour retailler les limes en l'inclinant sous un angle de 15°. L'abrasif est toujours entraîné par un courant de vapeur d'eau sous une pression de 4 à 5 kilogrammes.
En 1884, MATHEWSON apporte quelques perfectionnements qui tendent à éliminer les inconvénients dus à l'utilisation de la vapeur comme fluide vecteur. Le procédé est quelque peu amélioré, mais son rendement reste faible.
En 1885, TILGHMANN invente le compresseur d'air qui va permettre de remplacer la vapeur d'air par de l'air comprimé sec. Le sablage va trouver un nouvel essor et son développement qui stagnait va repartir. Le rendement est malgrès tout faible et insite les recherches a s'orienter vers des procédés nouveaux et surtout plus économiques.
En 1886, GUTMANN s'étant rendu compte de l'importance du brevet TILGHMANN, construisit la première machine désignée sous le nom de "machine à sabler par aspiration". C'est la plus ancienne connue en Europe. La technique proprement dite du sablage s'était faite jour.
En 1893, GUTMANN obtint son premier brevet pour une " sableuse à air comprimé ". Il s'agissait notamment d'un appareil où le sable était mis en pression dans une chambre unique. La prise en charge du sable par de l'air comprimé était ainsi facilitée et le rendement augmenté. Désignée sous le nom de "sableuse à jet libre" elle est encore construite et utilisée de nos jours.
En 1895, MATHEWSON invente le "détendeur d'air", ainsi q'un mélangeur air/sable. Ces deux accessoires fondamentaux, vont équiper toutes les installations, jusqu'à nos jours.
En 1905, pour automatiser le travail, des sableuses à deux chambres sous pression sont mises au point. Elles assurent un débit de sable continu et permettant l'approvisionnement de la cuve en abrasif, sans arrêt de l'installation, ni de la projection .
De 1913 à 1915, avec l'apparition appréciée des abrasifs métalliques, de nombreux brevets sur les "roues centrifuges" sont pris, mais sans intérêt pratique.
En 1928, HOLLINGSWORTH dépose un brevet sur une technique de projection par centrifugation, dite "turbine" utilisant des grenailles d'acier angulaires et des billes en acier traité.
En 1937, EPPLER imagine le procédé "à voie humide" dans lequel le vecteur reste l'air comprimé, mais où l'abrasif est canalisé dans un torrent d'eau. Ce procédé permet l'utilisation de granulométrie très faible, tout en réduisant l'effet calorique dû aux nombreux impacts sur la pièce.
En 1939, l'accroissement de la production industrielle née de la seconde guerre mondiale, est à l'origine de l'utilisation d'abrasifs fins , tel que le Quartz, l'Oxyde d'Aluminium et le Carbure de Silicium. Par la suite, la recherche de solutions douces a suscité l'apparition d'abrasifs organiques , tels que les noyaux de fruits ou les coquilles de noix broyées.
Enfin, c'est l'industrie Aéronautique qui a initié l'utilisation des billes de verre et des abrasifs plastiques dans de multiples opérations délicates de traitements des surfaces. Enfin, apparurent les billes de céramique de masse volumique intermédiaire entre l'acier et le verre.

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