Définitions
Un abrasif désigne un corps dur et tranchant qui permet d’enlever de la matière. Une action mécanique (manuelle ou avec une machine) est requise, contrairement aux agents chimiques qui agissent par simple contact.
L’utilisation des abrasifs appliqués permet la réalisation de nombreuses opérations : ébavurage, polissage, ponçage, finition…
Un abrasif appliqué se compose de 3 éléments : Des grains abrasifs, un liant, et un support.
Un abrasif appliqué est donc un support sur lequel on fixe, grâce à un liant, des grains abrasifs.
Les grains abrasifs
Habituellement, on distingue deux types d’abrasifs :
Les abrasifs naturels, notamment :
L’émeri : il s’agit d’une variété de corindon. Broyé, il permet d’obtenir une poudre utilisée comme abrasif. Sa dureté est de 9 sur l’échelle de Mohs*. Ex : papier-émeri, toile éméri…
Le silex : sa dureté est de 7 sur l’échelle de Mohs*.
Le verre ou silice pilée. Ex : papier de verre.
Le grenat, de la famille des minéraux, sa dureté est de 7 – 7,5 sur l’échelle de Mohs*.
Les abrasifs fabriqués / synthétiques :
L’oxyde d’aluminium (corindon synthétique) : il possède une dureté de 9 sur l’échelle de Mohs*. Recommandé pour le travail sur l’acier au carbone, les aciers alliés, le bronze et le bois dur.
Le carbure de silicium : d’une dureté de 9,5 sur l’échelle de Mohs*, cet abrasif est parfait pour poncer les métaux ferreux (aluminium, laiton, bronze…), le caoutchouc, les plastiques…
Le zirconium aluminé ou oxyde de zirconium : d’une dureté proche de 10 sur l’échelle de Mohs*, il est parfait pour les travaux de dégrossissement. Sa longue durée de vie s’explique par le fait que la rupture de ses grains entraîne à chaque fois de nouveaux points d’abrasion. On le retrouve souvent sous forme de garnitures pour les machines.
L’oxyde d’aluminium céramique : idéal pour le travail sur les aciers forgés ou au carbone, ainsi que sur les alliages à haute teneur en nickel et en cobalt.
Un grain abrasif est une sorte d’outil coupant qui arrache de la matière sur la surface où il est mis en mouvement. Un grain gros permet un enlèvement important de matière, ce qui est idéal pour les travaux de dégrossissage. A contrario, pour un travail de finition, des grains fins sont requis.
Classification traditionnelle (ex : pour le papier de verre) :
Classification pour les abrasifs modernes :
Le type d’utilisation souhaité dépend également de la répartition (le « poudrage ») des grains sur le support sur lequel ils sont fixés.
Distribution ouverte (“OPK”)
Les grains abrasifs couvrent entre 30 et 60% du support. Cela permet un enlèvement de matière plus important. L’écartement entre les grains est grand, ce qui permet une meilleure évacuation des copeaux (ou des sciures). Ce type de poudrage est recommandé pour le travail sur des matériaux dont le risque d’encrassement du produit abrasif est fort. Ex : bois résineux, plâtre, peintures et vernis…
Distribution fermée (“CLK”)
Le support est recouvert dans sa totalité de grains abrasifs très serrés entre eux. Cela permet d’obtenir des états de surface soignés (travail de finition). Le risque d’encrassement du produit abrasif doit être faible.
Distribution “semi-ouverte”
Notons qu’une distribution intermédiaire existe et est appelée « semi-ouverte ».
Le liant
Définition
Le liant (ou adhésif) est la colle qui permet de fixer les grains abrasifs sur le support. Généralement, deux couches de colle (de même nature ou différentes) sont appliquées :
La couche de base permet d’établir la base des grains abrasifs sur le support.
– La couche de liaison ou de recouvrement enrobe les grains abrasifs qui sont ainsi réunis.
L’origine des adhésifs
L’origine des adhésifs est soit naturelle :
- Colles animales. Ex : riche en collagène comme la colle de peau de peau de lapin, la colle d’os…
- Colles végétales. Ex : à base de matières amylacées…
Soit synthétique : en générale des résines. Ex : résine urée-formol, résine phénolique…
Traitements
Traitement anti-échauffement, auto-lubrification… Pour permettre un travail sur des matériaux sensibles à l’échauffement (ex : les aciers trempés), les liants peuvent être complétés par des additifs.
Les supports
Différents types de supports existent, notamment :
Les feuilles
Elles peuvent être prédécoupées, le format standard étant de 230 de largeur pour une longueur de 280 millimètres.
Les rouleaux
Les abrasifs appliqués sont disponibles également sous forme de rouleaux, permettant à leurs utilisateurs des découpes selon les longueurs choisies.
Les bandes abrasives sans fin
Elles s’utilisent sur des ponceuses à bande, des limes électriques ou pneumatiques.
Les disques abrasifs, roues à lamelles et autres garnitures
Pour perceuses, meuleuses, ponceuses excentriques…
Les principales matières des supports
Papier
Pour une utilisation sous arrosage d’eau ou d’huile soluble, certains sont imprégnés de latex afin de garantir leur imperméabilité.
Toile
De coton, de polyester, les supports de ce type sont plus solides que ceux en papier. Ils supportent mieux les efforts de torsion et de flexion, et ont une résistance accrue à la déchirure et à l’échauffement. Notons qu’il existe des toiles associant le coton et le polyester.
Fibre
Réalisée à partir de plusieurs couches de papier vulcanisé, cette matière allie une grande dureté et une bonne résistance, tout en offrant une certaine souplesse. La fibre d’une épaisseur de 0,8 mm est le support le plus résistant dans le domaine des abrasifs appliqués. Cette matière rentre dans la fabrication des disques abrasifs, tout particulièrement pour ceux destinés au travail sur métaux.
L’entretien des abrasifs
Pour conserver les propriétés et la qualité de vos abrasifs appliqués, vous devez éviter les variations importantes de la température et de l’hygrométrie (humidité de l’air).
Sécurité
Des équipements de protection individuelle sont prescrits notamment lors de l’utilisation de machines (meuleuses, ponceuses , limes…).
Masque respiratoire
Gants de protection
Lunettes de protection
Protection auditive
Annexe
L’échelle de Mohs : dis moi qui tu rayes, je te dirais qui tu es
