Principes de base de la meule - Qu'y a-t-il dans une meule ?

David Goetz, ingénieur d'application, Norton | Abrasifs Saint-Gobain

De nombreux fabricants utilisent aujourd'hui des abrasifs quelque part dans leur processus. En fait, sans abrasifs, nos avions ne voleraient pas, nos voitures ne rouleraient pas, et la liste est longue. Qu'il s'agisse de fabriquer des roulements de précision, d'abattre des soudures sur un chantier, de meuler des vilebrequins ou de polir un moule à injection utilisé pour fabriquer des appareils électroménagers, les abrasifs sont partout, et l'un des produits abrasifs les plus couramment utilisés est la meule !

ABRASIFS :UNE PERSPECTIVE HISTORIQUE

Les abrasifs, même dans leur forme la plus rudimentaire, existent depuis que l'homme fabrique des choses !

• L'utilisation d'une pierre pour en façonner une autre remonte à l'âge de pierre
• Il y a 7 000 ans, les Chinois utilisaient des coquillages écrasés collés sur du parchemin pour le polissage
• L'utilisation de meules pour broyer les céréales remonte à 200 avant J.-C.
• Au Xe siècle, les meules étaient utilisées pour fabriquer des épées, des boucliers, des charrues et des outils

Aujourd'hui, les abrasifs modernes sont devenus des produits techniques hautement sophistiqués, utilisés pour fabriquer des composants très complexes fabriqués à partir de certains des alliages les plus résistants et des matériaux connus.

Mais que sait-on vraiment d'eux ?

QU'Y A-T-IL DANS UNE ROUE ?

Les meules, quel que soit leur fabricant, sont composées de trois composants principaux :

Un grain abrasif

• L'oxyde d'aluminium, le carbure de silicium, la zircone, l'alumine céramique, le cBN ou le diamant sont les plus courants

Un agent de liaison

• Vitrifié – liaison vitreuse 
• Organique – résine ou autre agent

Air/Espace vide

• Vides ou porosité (naturelle ou induite)

Si la meule est un superabrasif, le segment abrasif réel (diamant ou cBN) sera monté sur un moyeu ou un noyau pour former la meule.

Matériaux du moyeu de roue

• Acier, aluminium, fibre de carbone, bakélite, etc.

COMMENT SONT FABRIQUÉES LES MEULEUSES ?

Lorsqu'ils s'adressent à un fabricant de meules, beaucoup utilisent l'analogie selon laquelle fabriquer une meule, c'est comme faire un gâteau, et dans sa forme la plus simple, c'est exactement comme ça qu'il est fait.

Lorsqu'un boulanger reçoit une commande pour un gâteau, il regarde la recette et mesure les ingrédients. Les ingrédients humides et secs sont mélangés pour faire la pâte, et une fois mélangés, ils versent le mélange dans un moule et mettent le moule dans le four pour cuire. Une fois la pâte cuite, ils sortent le gâteau du moule, le nettoient, le finissent et l'envoient au client.

Lorsqu'un fabricant de meules reçoit une commande de meules, qu'il la fabrique en stock ou sur commande pour un client particulier, il suit un processus presque identique, bien que beaucoup plus industrialisé. Le processus de fabrication commence par la commande d'une roue particulière. La spécification indique quel grain abrasif et quels produits chimiques de liaison entrent dans les roues, et la taille leur indique la quantité de chacun nécessaire. Ces matières premières sont ensuite mélangées dans un grand mélangeur industriel, très similaire au mélange de mortier ou de ciment. Une fois qu'il atteint la consistance requise, le mélange est acheminé vers les presses à mouler où il est mesuré, moulé et pressé en roues à l'état très brut ou vert. Ces meules vertes sont ensuite chargées dans un four et cuites pour cuire ou durcir la meule en un produit de meulage rugueux, mais utilisable. Lorsque les roues refroidissent, elles sont déplacées vers une zone de finition où elles sont nettoyées, inspectées pour la qualité et la sécurité, équilibrées, marquées au pochoir, emballées et finalement expédiées à l'utilisateur final.

BRISER LE CODE :COMMENT DÉCRYPTER UNE SPÉCIFICATION DE MEULE

Beaucoup de ceux qui travaillent avec des meules tous les jours ne pensent pas souvent aux spécifications et à ce qui est inscrit sur le côté de la meule, s'assurant seulement que ce qui se trouve sur la meule correspond à ce que l'opération nécessite afin que la mauvaise meule ne soit pas accidentellement montée et/ou utilisé.

Pour ceux qui fabriquent des meules et sont chargés de les optimiser, de nombreuses informations sont fournies dans une spécification de meule. Si vous savez comment déchiffrer le code et déchiffrer la signification des informations de spécification, presque tout ce qu'il y a à savoir sur cette roue particulière peut être déterminé.

Bien que chaque fabricant de meules ait sa propre liste de grains et de liants abrasifs, et qu'il n'y ait pas de norme industrielle définie ou d'exigence de suivre un format défini, le « système de marquage » tel que nous le connaissons a été établi par convention. Examinons les spécifications d'une meule et déchiffrons la signification de chaque pièce.

32A46-I8VBE

32A 46-I8VBE – La première partie de la spécification identifie le grain abrasif. Chaque fabricant a sa propre liste d'abrasifs, mais en général, un 'A' est l'oxyde d'aluminium, un 'B' indique le cBN, un 'C' indique le carbure de silicium, un 'D' est pour le diamant et un 'Z' désigne un grain abrasif en zircone. Là où les choses se compliquent, c'est lorsqu'une céramique ou un mélange de céramique est appelé. C'est là que chaque fabricant peut parfois faire preuve d'un peu de créativité.

32A46 -I8VBE - La deuxième partie de la spécification identifie la taille du grain abrasif. De manière générale, la gamme de tailles de grains abrasifs pour les meules va du grain 12 pour les opérations de meulage grossier, comme celles que l'on trouve dans les aciéries, au grain 220 pour les opérations de meulage très fin/de précision.

Encore une fois, il n'y a pas de norme industrielle, mais en termes généraux :

• Gros grains de 12 à 24
• Grains moyens de 30 à 70
• Les grains fins vont de 80 à 220 (et plus)

32A46-Je 8VBE - La troisième partie du système de marquage identifie le grade ou la dureté de la roue. Le système de marquage utilise des lettres entre A et Z ou ZZ pour indiquer la dureté de la roue. Chaque fabricant peut utiliser le même système de marquage, mais cela ne signifie pas que la qualité particulière de chaque fabricant est la même. Norton peut avoir une roue de milieu de gamme marquée comme une note "J", et un autre fabricant peut également marquer sa roue comme une note "J", mais cela ne signifie pas qu'ils auront la même dureté ou agiront de la même manière. Généralement, cela signifie simplement qu'il s'agit de roues de milieu de gamme.

Pour référence :

• Les notes souples vont de D à H
• Les notes moyennes vont de I à P 
• Les notes difficiles vont de Q à Z 

32A46-I8 VBE – Ce numéro, quatrième élément du système de notation, est parfois omis. Ce nombre représente la structure de la roue. La structure est une mesure de l'espacement relatif des grains ou de la porosité de la meule. Plus ce nombre est grand, plus la roue est ouverte ou poreuse. Plus ce nombre est petit, plus les grains sont denses dans la meule. Dans le cas où ce nombre est omis, nous considérons qu'il s'agit d'une structure en "8", qui est considérée comme la valeur "normale" ou standard.

32A46-I8VBE – La dernière partie de la spécification identifie le type de liant utilisé dans la meule et, le cas échéant, les modificateurs qui ont été ajoutés. Les valeurs les plus courantes sont « B » pour les liaisons résinoïdes, « R » pour le caoutchouc et « V » pour les liaisons vitrifiées. Dans le cas où plusieurs liaisons sont disponibles pour un type donné, comme c'est souvent le cas dans le groupe de liaisons vitrifiées, cette partie du système de marquage indiquera quelle liaison particulière est utilisée dans le groupe.

Pour beaucoup de gens, les meules sont un mystère. Mais comme pour la plupart des choses, lorsque vous les décomposez en leurs composants et regardez ce qu'ils sont vraiment, vous pouvez tirer le rideau et voir les meules pour ce qu'elles sont :des outils de coupe multipoints utilisés dans la fabrication de précision.

Précédemment présenté sur la page des ressources de Norton Abrasives.