Meules :fabrication et qualité | Secteurs | Métallurgie

Dans cet article, nous discuterons de:- 1. Fabrication de meules 2. Processus de meules 3. Grade 4. Structure 5. Zone de contact.

Fabrication de meules :

(i) Les particules abrasives sont d'abord broyées sous forme de poudre et passées sur des séparateurs magnétiques pour éliminer les impuretés de fer.

(ii) Ceux-ci sont ensuite lavés à l'eau pour éliminer les éléments étrangers comme la poussière ou les impuretés, puis avec un composé chimique pour éliminer la graisse.

(iii) Les particules sont ensuite calibrées en fonction de leur granulométrie en passant à travers des tamis appropriés.

(iv) Les particules abrasives sont ensuite mélangées avec des matériaux de liaison appropriés (le matériau de liaison est basé sur l'abrasif et le processus utilisé) et moulées dans une forme appropriée, puis séchées.

(v) Après séchage, il est cuit (le chauffage dépend du procédé utilisé). Après la cuisson, le liant se solidifie et maintient les particules ensemble.

(vi) Il est ensuite coupé et mis en forme finale.

(vii) Enfin, il est testé pour les fissures, les fuites et l'équilibre.

Étant donné que la roue doit tourner à des vitesses très élevées, les fissures ne peuvent pas être tolérées. Pour les fuites, etc., il est testé hydrauliquement ou dans la mesure du possible. Enfin, il est équilibré aussi bien statiquement que dynamiquement. Généralement l'équilibrage statique se fait avant son utilisation par montage sur un mandrin.

Un contrôle strict pendant la fabrication en termes de contrôle de la densité, de débit de mélange et de précision géométrique permet d'obtenir une roue plus uniforme et cohérente. Ces objectifs sont atteints grâce à l'automatisation des presses à roues, des mélanges à écoulement libre, un meilleur contrôle de la taille pendant le moulage, un contrôle par microprocesseur des fours et des installations de dressage CNC.

Processus des meules :

1. Processus de liaison :

Un liant est un matériau qui maintient les grains abrasifs ensemble permettant au mélange d'être maintenu dans une forme souhaitée sous forme de meule.

Les liants les plus couramment utilisés lors de la fabrication des meules sont :

(i) Liant vitrifié (noté V)

(ii) Liaison Silicate (notée S)

(iii) Shellac Bond (indiqué par E)

(iv) Lien en caoutchouc (noté R)

(v) Bakélite ou résinoïde Bond (indiqué par B).

Dans ceux-ci, les liaisons vitrifiées, silicate, caoutchouc et bakélite sont désignées par le processus et la liaison gomme-laque est désignée par sa propriété, c'est-à-dire son élasticité (E) afin d'éviter toute confusion avec la liaison silicate.

Pour tirer le meilleur parti de l'abrasif, il est important que le système de liant soit solide, polyvalent et possède des propriétés de maintien des coins supérieures. Le système de liaison libre devrait faciliter une libération uniforme du grain, ce qui permet à la meule de couper librement pendant une plus longue période.

Les systèmes de liaison extrêmement résistants à la charge et à coupe libre ayant une capacité de maintien de forme accrue entraînent une réduction de la fréquence de dressage. Il en résulte une augmentation significative de la durée de vie de la roue. Cela améliore également les pièces produites par heure grâce aux économies de temps de dressage et à la durée de vie accrue des roues.

2. Processus de moulage :

(i) Processus vitrifié (pour la liaison vitrifiée) :

Ce processus est utilisé pour fabriquer la plupart des roues. Dans ce processus, après la fabrication des abrasifs, tous les types de grains sont mélangés à de la porcelaine céramique, moulés dans des moules, séchés, correctement durcis et cuits à 715°C pendant 12 à 14 jours.

Avantages :

(a) Les meules produites par ce procédé sont très résistantes et poreuses. En raison de la porosité, le taux d'enlèvement du métal est très élevé.

(b) Les roues ne sont pas affectées par les acides, les alcalis et sont chimiquement inertes.

Inconvénients :

(a) En raison de la température de fusion élevée, il y a des changements plus importants de distorsion thermique, y compris la fissuration. Ainsi, les roues produites par ce procédé sont disponibles en différentes qualités en fonction du degré de distorsion.

(b) En raison de difficultés de fabrication, le diamètre de la roue ne peut pas être trop important et est limité à 90 cm.

(c) La roue ne peut pas être utilisée dans des conditions de travail difficiles, car en raison des fluctuations forcées et des auto-vibrations dans la machine, la roue fragile est susceptible de se casser.

(d) La fabrication de la roue prend un temps long de l'ordre de 30 jours.

(e) Il ne peut pas être utilisé à plus de 2000 m/min à des fins de coupe. (L'opération de tronçonnage par meule abrasive est une opération très rapide et donne une très bonne finition).

(ii) Procédé au silicate (pour la liaison au silicate) :

Dans ce processus, le silicate de sodium est mélangé avec des grains abrasifs; le mélange est moulé dans un moule, séché pendant plusieurs heures et finalement cuit à une température de 270°C pendant environ 20-80 heures.

Avantages :

(a) Comme il est traité à basse température, une action de coupe libre est donc possible.

(b) Le processus est rapide, ne prenant que quelques jours.

(c) Des roues plus grandes, c'est-à-dire supérieures à 90 cm, peuvent également être fabriquées.

(d) Les roues préparées par ce procédé sont très efficaces. Cela est dû au fait que la force de liaison n'est pas aussi forte que dans le processus de vitrification, et donc les particules abrasives tombent rapidement, ne laissant ainsi aucune chance que les particules s'émoussent. C'est pour cette raison que le frottement dans l'action de broyage sera moindre et qu'il y aura moins de génération de chaleur.

En raison de la génération de chaleur moindre, ces meules sont plus adaptées au meulage des fraises, des lames, des couteaux, etc. car elles ne perdront pas leur propriété acquise après le processus de traitement thermique. D'autres roues génèrent beaucoup de chaleur et sont donc peu adaptées à cet usage.

Inconvénients :

Cela ne peut pas être utilisé pour le processus de meulage commun en raison de l'usure rapide de la meule, pour laquelle le liant vitrifié est le plus approprié.

(iii) Processus Shellac (pour Shellac Bond) :

Dans ce processus, les particules abrasives sont recouvertes de gomme laque et le mélange est chauffé pour donner un mélange uniforme, puis le mélange est roulé. Le mélange obtenu est très collant et ne peut donc pas être moulé. Le mélange est ensuite pressé pour donner la prise désirée et finalement cuit à une température d'environ 300°C pendant moins de quelques heures.

Avantages :

Ce procédé donne une élasticité considérable à la meule et peut donc être utilisé pour le meulage dans des conditions de travail sévères.

Inconvénient :

Les roues de plus grand diamètre ne peuvent pas être produites.

Candidature :

(a) Les meules produites par ce procédé sont utilisées comme meules de coupe ou de refendage (> 0,80 mm d'épaisseur).

(b) Les meules produites par ce procédé sont utilisées pour le meulage de finition fine tel que le meulage d'arbre à cames, le meulage de course de billes, etc.

(c) Une très bonne finition polie peut être obtenue par ces roues.

(iv) Processus de caoutchouc (pour Rubber Bond) :

Dans ce cas, le matériau de liaison est du caoutchouc pur avec une certaine quantité de soufre qui agit comme agent de vulcanisation. Les grains abrasifs sont répartis entre des feuilles de caoutchouc et ils sont ensuite laminés à l'épaisseur souhaitée et enfin vulcanisés. Par vulcanisation, toute la masse se joint et agit comme une roue pleine, le caoutchouc faisant office de liant.

Avantages :

(a) Les roues produites par ce procédé sont très dures et résistantes.

(b) Des meules aussi épaisses que 0,1 mm peuvent être fabriquées par ce procédé et sont, par conséquent, les plus appropriées pour une opération de tronçonnage fin. Les roues peuvent fonctionner à des vitesses allant de 3000 à 5000 mètres/min.

(c) Ceux-ci sont également utilisés comme roues d'accrochage, c'est-à-dire pour l'élimination du tartre extérieur, des patins, des contremarches, des scories, etc.

(d) Ceux-ci sont utilisés pour les meules de contrôle de meulage sans centre.

(v) Processus de bakélite et de résinoïde (pour B Bond) :

Dans ce processus, les particules abrasives sont réduites en poudre et mélangées avec de la résine synthétique et un solvant liquide qui dissout la résine. Le mélange est roulé ou pressé à la forme désirée et soutenu pendant quelques heures à une température de 205 à 260°C.

Avantage :

Ce lien est très dur et fort. Une vitesse de fonctionnement de 3000 à 5000 m/min peut être atteinte. Les meules produites par ce procédé sont utilisées comme meules d'accrochage (c'est-à-dire pour le meulage grossier pour l'élimination des inclusions de sable, des écailles, etc.). Il donne un taux d'enlèvement de matière très rapide.

Catégorie d'une meule :

Le grade d'une meule indique la résistance des grains et le pouvoir de maintien de la liaison. Il est généralement appelé dureté de la roue. L'épaisseur de la couche de liaison contenant les abrasifs contrôle la qualité de la meule.

Une roue dure s'use lentement et une roue molle s'use facilement. La meule dure est utilisée pour le meulage de précision et pour les matériaux plus tendres et également lorsque la zone de contact de la meule avec le travail est petite.

La dureté de la meule est classée comme très douce (A à G), douce (H à K), moyenne (L à O), dure (P à S) et très dure (T à Z).

Structure de la meule :

La structure d'une roue fait référence aux vides entre les particules abrasives. Pour un matériau de liaison donné, l'épaisseur de la taille des vides est contrôlée par l'espacement des grains et cette structure peut être dense ou ouverte.

La roue à structure ouverte (ayant des grains plus fins par unité de volume) est utilisée pour un enlèvement de matière élevé et la roue à structure dense pour le maintien de formes et de profils de précision. La structure est représentée par des nombres allant de 0 à 15, les nombres inférieurs indiquant une structure dense et les nombres supérieurs représentent une structure ouverte.

Zone de contact :

Si la zone de contact entre la meule et la pièce est plus semblable à celle d'une opération de meulage interne, alors la contrainte sera moindre et la meule aura tendance à agir plus fort, c'est pourquoi une meule plus douce doit être utilisée. Cet aspect devient important dans le choix d'une roue pour une opération spécifique.

Si la zone de contact est grande, le jeu de copeaux doit être plus important et de type ouvert. Si la zone de contact est petite, les nombreux points de coupe fins sont nécessaires et les grains doivent être de taille fine.