Nouveaux développements dans la technologie des abrasifs pour l'aluminium

Meuler manuellement des pièces en aluminium peut être un défi. L’utilisation d’un abrasif spécialement conçu pour cette tâche donnera les meilleurs résultats.

Ces dernières années, les industries du transport se sont de plus en plus tournées vers l’aluminium afin d’alléger leurs produits. En conséquence, les fabricants de métaux ont besoin de nouveaux outils pour travailler avec ce matériau difficile.

Les alliages d'aluminium offrent un rapport résistance/poids amélioré par rapport aux alliages d'acier traditionnels. Les tendances à l'allègement dans le secteur des transports entraînent le besoin d'outils rapides et efficaces pour meuler l'aluminium. Les meules de meuleuse à angle droit typiques conçues pour l'acier ne sont pas destinées à être utilisées sur l'aluminium, car la surface de la meule peut rapidement se boucher avec des copeaux métalliques qui adhèrent à l'abrasif.

En étudiant les mécanismes par lesquels les copeaux métalliques peuvent rester collés (chargés) à la surface de la meule abrasive, des stratégies visant à éviter la charge métallique peuvent être appliquées à la conception abrasive. Cela conduit ensuite à de nouveaux produits de meulage de l'aluminium avec des vitesses de meulage considérablement améliorées et des performances plus durables, sans avoir besoin de cires ou de lubrifiants.

L'aluminium utilisé dans l'industrie n'est généralement pas un élément pur mais plutôt un élément parmi une gamme d'alliages d'aluminium, en fonction de l'utilisation finale. Bien que les propriétés de certains alliages d’aluminium puissent varier considérablement, il est prudent de faire les généralisations suivantes :

La production et l’utilisation de l’aluminium augmentent. Bien que la production totale d’acier soit actuellement supérieure à la production d’aluminium, le taux de croissance de la production d’aluminium est d’environ 60 % supérieur à celui de l’acier. De 2008 à 2018, la production mondiale d’aluminium a augmenté à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 4,8 %, tandis que la production mondiale d’acier a augmenté à un TCAC de 3,0 %.

La croissance de l’utilisation de l’aluminium est principalement tirée par l’industrie automobile et des transports, suivie par l’aérospatiale, la défense et la marine. L’industrie automobile et des transports représente environ 80 % en valeur de l’utilisation mondiale d’alliages d’aluminium à haute résistance, avec un TCAC estimé à 7,7 % de 2018 à 2023.

Le fort besoin d’aluminium dans l’industrie automobile et des transports est motivé par les tendances à l’allègement. Les constructeurs automobiles sont soumis à une pression constante pour augmenter l’efficacité énergétique de leurs flottes, c’est pourquoi ils recherchent naturellement des matériaux plus solides et plus légers. Dans l’industrie du camionnage commercial, les remorques plus légères peuvent entraîner un poids de chargement plus important par trajet, en plus des économies de carburant. L'aluminium est également utilisé pour réduire le poids des navires, ce qui contribue à leur vitesse, leur maniabilité, leur stabilité et leurs économies de carburant. Les coques légères permettent également de fonctionner en eaux peu profondes.

Les alliages d'aluminium ont également une dureté plus faible, une ductilité plus élevée et des points de fusion plus bas que les alliages d'acier (932 degrés F à 1 112 degrés F pour l'aluminium contre environ 2 732 degrés F pour l'acier). Ces différences peuvent signifier que les outils et techniques de travail des métaux utilisés pour le travail de l'acier ne sont pas toujours optimisés pour le travail de l'aluminium.

Un problème courant lorsqu’il s’agit de meuler manuellement des pièces en aluminium est la tendance des copeaux d’aluminium à coller à la meule elle-même. Lorsque la roue se charge (s'obstrue) avec des copeaux métalliques, elle est incapable de retirer davantage de métal de la pièce. La figure 1 montre une meule standard après seulement quelques minutes d'utilisation sur de l'aluminium. Étant donné que cette meule a été conçue pour être utilisée sur l'acier et non sur l'aluminium, une charge s'est produite et la meule a cessé de rectifier efficacement.

Une pratique qui retarde l’apparition de la charge métallique est l’application de cire sur la meule. En appliquant une substance glissante sur la surface de la roue, les copeaux d'aluminium ont temporairement plus de mal à adhérer. Cependant, au fur et à mesure de l'utilisation de la roue, la cire s'use et doit être réappliquée. Cette option n'est pas idéale, car l'application de cire prend du temps après le meulage et crée une contamination supplémentaire sur la pièce, qui doit être nettoyée une fois le meulage terminé. Si la cire n'est pas soigneusement nettoyée de la pièce, cela peut entraîner des défauts dans la soudure.