Conseils pratiques à caractère général sur le "sablage"


Il serait vain de prétendre éditer une notice à l’usage de tout et de tous alors que, pratiquement, chaque cas de sablage requiert une mise au point personnelle de l’utilisateur.

L’opération même étant assez complexe de par la variation de ses nombreux facteurs, il nous a semblé utile d’énoncer très simplement quelques points essentiels pouvant servir de rappels ou susceptibles d’aider les activités nouvelles.

I. -    CHOIX DE L’ABRASIF II. - NOS ABRASIFS PAR CATEGORIES III. -    CHOIX DU GRAIN IV. -    VITESSE DE PROJECTION V. -    ANGLE DE PROJECTION VI. -    ETAT DE SURFACE VII.    - POLLUTION - ENVIRONNEMENT - DECHETS VIII. - CONSEILS SUR LE MATERIEL IX. - EQUIPEMENT DE SECURITE X. – PROBLEMES RENCONTRES SUR LES CHANTIERS XI. - CONCLUSION
Notre documentation mettant en relief les différences et avantages propres à chaque produit, il conviendra d’arrêter le ou les abrasifs possibles, compte tenu du matériel utilisé, du travail recherché, au prix désiré, en fonction d’un cahier des charges ou d’un texte de Loi.

1°    Les sables siliceux naturels :

    Qui ne peuvent plus guère être employés qu’en sablage humide ou en appareils clos, selon le décret de 1969.

Silex
Grès
MN
EF (longtemps utilisé pour le sablage des aubes de turbines, sous la production spéciale EF 145)
GS

2°    Les non-siliceux :
    Dits à « jet perdu » bien qu’ils soient recyclables 1 à 3 fois.

RUGOS « 2000 »
ARCHIFINE / POUDROILITE
CARBONATE DE CALCIUM

3°    Les non-siliceux recyclables :
Sisco
corindons brun et blanc
grenailles
billes de verre

a)    Forme.

La forme de la cuvette imprimée par l’abrasif dans le métal, ainsi que les bords de cette cuvette, sont déterminés par la forme du grain.

Rond, il agit par martelage et donne un profil atténué formant des vaguelettes.
Angulaire, il creuse des cratères et détermine un profil rugueux.
A titre d’exemple un grain rond conviendra au traitement de métaux tendres dont il colmatera les pores alors que l’angulaire s’y ficherait. Ce dernier s’appliquera aux nécessités d’une bonne surface d’accrochage pour certaines techniques de revêtements.
Si la forme initiale joue un rôle, on ne perdra pas de vue pour autant le comportement en cours d’opération, avec recyclage, attendu que le mélange opératoire sera différent suivant que le grain se brise ou se déforme. Là intervient la dureté dont il importe d’apprécier la nécessité en fonction des résultats recherchés.
b)    Calibre.

Pour que le métal soit parfaitement décapé, il doit y avoir superposition des impacts. Lorsque la surface initiale a totalement disparu on emploie l’expression « décapage à blanc ».
L’espacement entre les empreintes est fonction de la multiplicité de frappe, donc du calibre. Notons immédiatement que la vitesse de déplacement des pièces ou l’insistance au passage sont de nature à compliquer l’appréciation.

A vitesse constante c’est la masse, donc la grosseur de l’abrasif qui détermine la profondeur des cuvettes.
Le choix du calibre joue un grand rôle non seulement sur l’état de surface, mais encore dans le prix de revient. En effet, outre les inconvénients d’une trop grande consommation d’abrasif, on peut redouter une coûteuse épaisseur de revêtement nécessitée par une rugosité mal adaptée.
Si un grain fin est susceptible de donner satisfaction au premier passage, on ne perdra pas de vue que la cassure de l’abrasif crée un mélange opératoire pour les installations à récupération. Un grain plus gros durera plus longtemps et la consommation s’améliorera d’autant. L’inconvénient à l’impact présenté, par le grain plus gros, ne se fera sentir qu’au démarrage du poste de sablage : soit aux essais. En effet, l’utilisation en circuit fermé suppose le remplacement régulier des poussières aspirées, par la même quantité de produit  neuf, sans que le mélange et son rendement en soient affectés.

L’importance du refoulement est d’autant plus grande que la force vive du projectile est élevée et c’est là qu’intervient l’importance de la pression débitée par l ’installation d’air comprimé.

Le tableau ci-dessous résume assez bien l’influence des deux derniers facteurs. Il donne une idée valable de l‘importance de la rugosité en fonction de la variation du calibre de l’abrasif et de sa vitesse.

 

SEMANAZ-Tableau-vitesse-de-projection

 

Il est évident que l’on ne saurait utiliser des pressions sans tenir compte des caractéristiques des abrasifs sous peine de quelques gâchis.  Si les impératifs de rendement et le matériel moderne incitent parfois aux pressions élevées, on obtiendra néanmoins le rendement optimum par l’observation de normes raisonnables :
    1 à 4 bars pour le CORINDON
    5 à 7 bars pour le RUGOS « 2000 »   

Il ne sera donc pas superflu de prévoir l’adjonction d’un manomètre après la vanne ou le détendeur sans oublier que la perte de charge par mètre linéaire de flexible est d’environ 0,2 à 0,25 bar.
Ne terminons pas ce chapitre sans signaler l’utilité d’une bonne ventilation correctement réglée ou celle d’un épurateur lorsque l’on constate de la vapeur d’eau sur un long parcours de tuyau. (voir chapitre VIII)

Le jet abrasif ne doit pas être perpendiculaire à la surface traitée, car les grains rebondissent sans entamer et provoquent une baisse de rendement avec une tendance accrue à la cassure. L’attaque doit être de biais avec une inclinaison optimum vers 45°.

La qualité d’un état de surface relève principalement de deux facteurs déjà évoqués :
    *    le pourcentage de recouvrement (multiplicité des impacts sur la surface initiale) ;        
    *    la rugosité totale ou Rt (dénivellation entre le point haut d’un piton et le point bas d’une cuvette formée par les impacts).
      *    Il existe différents appareils de mesure très coûteux notamment utilisés en Laboratoire. Au stade de l’atelier     on mesure par comparaison avec des surfaces étalonnées reproduites par photographies ou sur métal     inoxydable :
    *    le degré de soin, par sablage,  s’exprime en « Sa » ou « DS » suivant les Normes Suédoises SIS 05.59.00-    1967, reprises par l’ISO  8501-1 de 1988. Supplément en 1994 : ISO 8503-1 – 2 modèles : grains     angulaires/grains sphériques.
    *    la rugosité s’exprime en « Ra » suivant la pratique du rugotest.

A titre indicatif nous donnons certaines appréciations en regard des granulométries usuelles. Nul n’oubliera, entre autres, que l’état de surface est tributaire de l’état initial des pièces à traiter dont les degrés de rouille et de calamine s’expriment en 4 nuances A - B - C - D (Normes Suédoises reprises en ISO).

SEMANAZ-Tableau-Granulométrie

Nos produits ne présentent, à l’état neuf, que les caractéristiques figurant sur leurs notices. Ce n’est donc qu’après usage qu’ils peuvent être éventuellement  contaminés.
Il peut d’ailleurs être intéressant de rapporter le poids de revêtement à éliminer, à celui du tonnage d’abrasif à employer, pour apprécier le % de contamination.
Pour certains abrasifs et, selon la nature et l’importance des contaminants, nous disposons d’une filière d’élimination conforme à la règlementation.
Les clients concernés par ces problèmes peuvent nous les soumettre et nous consulter avant de choisir leurs produits ou de calculer leurs prix.

On distingue les applications sur chantier et celles en ateliers.

A) Sur chantier :

    Etant donné que l’on ne fait encore que trop rarement appel à un système de recyclage, qui aurait pourtant le mérite d’économiser l’abrasif et de réduire les déchets en baissant considérablement les coûts, on en reste à l’utilisation unique dite « à jet perdu » pour laquelle une sableuse et un compresseur suffisent.
1  - LA SABLEUSE  

    Le volume de celle-ci sera fonction des travaux envisagés. Elle devra être munie d’un doseur d’abrasif, élément essentiel pour une meilleure gestion de la consommation. Outre les équipements standards (manomètre, filtre à air, trappe de visite, etc) il est préférable de faire monter un kit de commande à distance qui aura pour effet d’optimiser l’opération de décapage, voire même de réduire le nombre d’opérateurs et surtout d’assurer une sécurité maximale pour le sableur et son entourage.

2 - LES BUSES

En carbure de tungstène sauf pour le CORINDON qui requiert le carbure de bore.
Plus la buse est longue, plus le cône de projection est serré et la distance entre la buse et la pièce peut être augmentée d’autant.
L’expérience a montré qu’une buse de 10 cm/m de long donne les meilleurs résultats à une distance d’environ 30 cm.
Le diamètre doit être approprié d’une part à la grosseur du grain utilisé, d’autre part à la forme des pièces traitées. Pour les grandes surfaces on obtient les meilleurs résultats en utilisant des buses de 8 et 10 mm de diamètre. Les surfaces étroites, longues, minces, etc. demandent un sablage plus concentré, soit une buse de 6 mm.
Pour déterminer le diamètre interne de la buse on appliquera une vieille règle, à savoir :
4 fois le grain le plus grossier en mm = diamètre minimum.

Exemple : avec un grain de 1,4 mm on devra utiliser une buse d’alésage minimum
de 1,4 X 4 = 5,6 soit 6 mm.
En appliquant cette règle fondamentale on évitera tout engorgement.
L’ennemi principal d’une buse est le remous - souvent provoqué par un défaut d’entretien ou par les coups répétés du sableur pour débourrer une buse trop petite envers le calibre utilisé - ce qui a pour effet de casser le revêtement intérieur et de provoquer l’usure prématurée du matériel.
Il est nécessaire que le jet abrasif passe dans l’axe de la buse afin que le contact soit tangentiel et bien réparti. Sur ce dernier point, pour éviter l’effet de la pesanteur, qui affecte la partie inférieure, on aura soin de tourner périodiquement la buse.
3 - LE COMPRESSEUR
    
Il peut être à vis ou à pistons, d’une puissance suffisante afin d’obtenir un débit d’air et une pression de service en relation avec le diamètre de la buse et la qualité de l’abrasif utilisé (voir les catégories ci-dessus).
    REGLES PRATIQUES :
1) On compte  125 l/minute d’air par CV du moteur électrique utilisé. Ceci pour une pression de 7 atmosphères.
Exemple : 40 CV X 125 = 5000 l ou 5 m3/minute.
N B : 45 CV constituent un minimum pour le sablage.
2) Le diamètre intérieur  des  tuyaux  doit  être  triple  ou  quadruple  du diamètre de la buse. En général, de 32 mm sans diminution aux raccords pour éviter les turbulences.

Afin de remédier à la présence d’eau, particulièrement préjudiciable à l’écoulement des abrasifs fins, il est conseillé d’adjoindre un épurateur, un sécheur d’air ou un réfrigérant - voire de recourir aux pratiques rudimentaires - consistant à laisser la purge de la sableuse très légèrement ouverte et suspendre les tuyaux.

B)    En atelier :

On doit distinguer trois types d’équipement :
les cabines à jet libre, à turbines et passage de bras.

Le modèle et les dimensions de chacune d’elles seront tributaires de l’investissement envisagé et des pièces à traiter. On optera en règle générale pour des abrasifs recyclables (voir chapitre II).

1 - Cabines à jet libre : font appel à un opérateur qui se situe dans l’enceinte. Elles peuvent être à recyclage automatique ou semi-automatique. Nous conseillons nos grenailles de fonte, d’acier – corindons - céramique.    
2 - Cabines à turbines : elles sont entièrement automatiques et surtout faites pour la préparation de pièces de série. Pour des raisons d’usure des pales de turbines, il est recommandé de n’utiliser que de la grenaille d’acier, ou céramique.
3 - Cabines à passage de bras : l’opérateur intervient à l’extérieur en n’engageant que les avant-bras qui sont protégés par des gants solidaires de la cabine. Il peut apprécier la précision du travail au travers d’un hublot. Le recyclage de l’abrasif se fait en circuit fermé. Nous conseillons nos grenailles de fonte, d’acier – corindons – sisco - billes de verre – céramique - rafle de maïs.
IMPORTANT : Le réglage des séparateurs et systèmes de dépoussiérage est primordial en matière de consommation.

Dans les différents cas de figures (travaux sur chantier et cabine à jet libre), l’opérateur doit être muni d’une combinaison, de gants de cuir, de chaussures de sécurité, d’un casque avec visière et plastron alimenté en air sec et filtré.

L’abrasif est souvent le révélateur de problèmes dont il n’est pas la cause. Aussi sommes nous assez fréquemment consultés pour observer un certain nombre de sujets d’inquiétudes dont nous avons classé les plus courants.

CHOIX DE L’ABRASIF

Il est indispensable d’établir la liste des données et moyens.
Depuis le matériel, jusqu’aux conditions de travail, matériaux à traiter, résultats recherchés : nos services pourront alors vous aider à déterminer les options possibles.

Pour des questions d’économie et de rapidité, vous aurez toujours intérêt à utiliser le plus petit calibre admissible avec la rugosité souhaitée, laquelle est déterminée par la taille du grain – sa forme – sa dureté et la pression d’air.

Il ne faut pas confondre cet aspect rugueux avec le « degré de soin » lequel désigne le caractère plus ou moins intense du décapage. En SA3 la surface initiale a totalement disparue. En balayage, ou sablage léger, on aura enlevé que les particules facilement détachables.

Enfin ne pas oublier que le décret de 1969 interdit l’usage à sec et à l’air libre des abrasifs siliceux, c’est-à-dire de tout produit recelant + de 5 % de silice pure.
LA SABLEUSE
beaucoup sont anciennes ou mal entretenues, avec des T mélangeurs obturés ou défaillants
il est fortement recommandé de placer, en partie supérieure, une grille, ou un tamis, susceptible de retenir les morceaux d’emballages ou les débris de recyclage
la sableuse doit être impérativement vidée tous les soirs pour éviter l’humidification du produit et à fortiori le colmatage
préconisation : avant 1ère utilisation de la journée, faire tourner la sableuse à vide pour la purger de toute la condensation et la mettre en température avec l’air comprimé
penser à lutter contre l’humidité contenue dans l’air comprimé en laissant la purge légèrement ouverte
bien choisir le diamètre de buse
le réglage du débit d’abrasif s’effectue avec le T fermé que l’on ouvre petit à petit jusqu’au jet optimum, sans plus
lorsque l’abrasif sort par saccades il faut en corriger le débit. Si c’est insuffisant, vérifier si l’abrasif n’est pas humide. Il n’est pas rare que l’on soit obligé de vider, ouvrir et nettoyer.

LE COMPRESSEUR
généralement sous dimensionné, avec une confusion entre pression et débit d’air, lequel doit être proportionnel  au diamètre de buse employé
l’absence de filtre séparateur, de sécheur d’air ou réfrigérant, pour diminuer l’investissement, est un mauvais calcul au regard des conditions à subir. Trop de compresseurs produisent presque plus d’eau que d’air.
attention à la section des tuyaux d’alimentation.

DEGAGEMENT DE POUSSIERE

Il est évident que certains abrasifs sont plus tendres ou plus fins que d’autres selon le caractère délicat des travaux.

La production de poussière n’est pas pour autant importante et inévitable. Là encore il importe d’ajuster les moyens dont on dispose, notamment :

diminuer la pression
augmenter le débit d’air
réduire le débit d’abrasif

En règle simple, il faut se donner les moyens et s’adapter.

A l’issue de ce bref exposé, on comprend toute la délicatesse du décapage. Chaque facteur revêt une importance, d’ailleurs susceptible de modifications en cours de traitement, avec les répercussions qui en résultent.
C’est ainsi que la mise au point d’une fabrication nécessite des essais attentifs et répétés, jusqu’à l’obtention du résultat optimum dans lequel intervient le « coup de patte » du professionnel.
Nos techniciens qui siègent dans les Bureaux Européens de Normalisation sont à l’entière disposition de notre clientèle pour commenter et compléter nos indications.


Cette notice a simplement pour but d’aider le destinataire à travailler dans de bonnes conditions.

Les renseignements qu’elle contient sont basés sur l’état de nos connaissances. Ils sont donnés de bonne foi.

Elle ne saurait être considérée comme une énumération exhaustive et ne dispense, en aucun cas, les utilisateurs de se rapporter à l’ensemble des fiches techniques de nos produits.

L’attention des utilisateurs est attirée sur :
les risques éventuellement encourus lorsqu’un produit est utilisé à d’autres usages que ceux pour lesquels il est conçu ;
la nécessité de prendre connaissance des textes officiels inhérents aux obligations qui incombent à leur profession.

Nos « Conseils pratiques » ne doivent en aucune manière être reproduits, communiqués ou détournés à d’autres fins.

 

Nos notices ont pour objet de fournir les renseignements essentiels sur nos produits pour les usages énumérés.

Les dits produits ne sauraient être utilisés à d’autres fins sans consultation écrite auprès de nos Services.

Il est également recommandé de nous interroger pour tout mélange, recherche de réaction et caractéristiques non expressément stipulées sur nos documents.

 

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