FR2877250A1 - Solid particles soluble in a hydraulic driver fluid for use in surface treatment by high pressure spraying, notably for motor vehicle machined components - Google Patents
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Abstract
Description
Particules pour procédéParticles for process
de fabrication de pièces et procédé de fabrication utilisant de telles particules La présente invention se rapporte principalement à des particules solides de traitement de pièces et à un procédé de fabrication de telles pièces. The present invention relates primarily to solid particles for processing parts and to a method of manufacturing such parts.
Lorsque des pièces par exemple en métal sont usinées, il y a apparition de bavures c'est à dire de io copeaux métalliques qui restent attachés aux endroits d'usinage, et qui sont susceptibles de perturber le fonctionnement de l'installation dans laquelle la ou les pièces sont disposées. Afin d'éliminer ces bavures, il est connu d'utiliser une méthode employant un jet d'eau sous haute pression comportant des particules solides qui viennent frapper la pièce aux endroits où les bavures sont localisées et qui par frottement sur la matière viennent désolidariser les bavures de la pièce ou les incorporer à la pièce par martelage. Il est également connu d'utiliser un tel jet d'eau sous haute pression afin de découper les pièces et de réaliser un usinage de ces pièces. Dans ce cas, le découpage de la matière se fait également par usure du fait du frottement des particules localisées sur la pièce concernée. When pieces of metal for example are machined, there is appearance of burrs ie metal chips that remain attached to the machining locations, and which are likely to disturb the operation of the installation in which the or the pieces are arranged. In order to eliminate these burrs, it is known to use a method employing a high pressure water jet comprising solid particles which strike the workpiece at the places where the burrs are located and which by friction on the material come to dissociate them. burrs in the room or incorporate them into the room by hammering. It is also known to use such a water jet under high pressure in order to cut the parts and perform a machining of these parts. In this case, the cutting of the material is also due to wear due to the friction of the localized particles on the part concerned.
De manière connue, les particules solides ou particules abrasives utilisées soit pour ébavurer la pièce soit pour la découper sont de type métallique par exemple de la grenaille d'acier, type minéral, par exemple des billes de verre ou de céramique ou de type organique par exemple de la poudre végétale, telle que des noyaux de fruit concassés. In a known manner, the solid particles or abrasive particles used either for deburring the piece or for cutting it are of the metal type, for example steel shot, mineral type, for example glass or ceramic beads or organic type. example of the vegetable powder, such as crushed fruit kernels.
Cependant, une partie de ces particules reste emprisonnée dans la pièce et cela nécessite un lavage de la pièce très soigneux. However, some of these particles remain trapped in the room and this requires a very careful washing of the room.
Ce nettoyage doit être d'autant plus soigneux que les exigences de propreté pour que la pièce réalise effectivement la fonction qui lui est assignée sont élevées. This cleaning must be all the more careful that the requirements of cleanliness so that the room actually performs the function assigned to it are high.
s Le lavage de ces pièces s'effectue par exemple par trempage en les plaçant dans un courant de liquide par exemple de l'eau contenant des lessives afin d'entraîner toutes les particules solides qui peuvent avoir été retenues dans des détours de la io pièce. The washing of these parts is carried out for example by soaking by placing them in a stream of liquid, for example water containing detergents, in order to entrain all the solid particles which may have been retained in bends of the room. .
Cependant, il est apparu que cette méthode n'est pas suffisamment efficace lorsqu'un très haut degré de propreté est requis. However, it has become apparent that this method is not effective enough when a very high degree of cleanliness is required.
C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un procédé de fabrication de pièces comportant une étape d'usinage et qui offre cependant une très grande sûreté quant à l'absence de particules de traitement desdites pièces. It is therefore an object of the present invention to provide a method of manufacturing parts comprising a machining step and which offers, however, a very high security as to the absence of particle processing said parts.
C'est également un but de la présente invention d'offrir un procédé de fabrication comportant une étape de nettoyage sûre et efficace. It is also an object of the present invention to provide a manufacturing method comprising a safe and efficient cleaning step.
C'est également un but de la présente invention d'offrir des particules solides aptes à être nettoyées et éliminées de manière sûre et simple. It is also an object of the present invention to provide solid particles capable of being cleaned and removed in a safe and simple manner.
Ces buts sont atteints par des particules solides qui sont solubles dans le fluide hydraulique vecteur desdites particules. These goals are achieved by solid particles that are soluble in the hydraulic fluid vector of said particles.
En d'autres termes, on utilise pour réaliser le traitement de la pièce concernée des particules qui se dissolvent dans le fluide hydraulique par exemple de l'eau après qu'elles aient réalisé leur fonction d'usure et/ou de martelage de la pièce en des endroits déterminés. Pour cela, lesdites particules sont introduites dans le jet juste avant qu'elles ne soient projetées contre la pièce. Ensuite elles se dissolvent dans le liquide d'entraînement. In other words, it is used to perform the treatment of the part concerned particles that dissolve in the hydraulic fluid for example water after they have achieved their function of wear and / or hammering of the piece in specific places. For this, said particles are introduced into the jet just before they are projected against the piece. Then they dissolve in the driving fluid.
La présente invention a alors pour avantage de permettre la suppression ou pour le moins la simplification de la phase de lavage qui existe actuellement dans les procédés connus lorsque l'opération de traitement est terminée Il est bien entendu que lorsque le niveau de propreté exigé est très élevé, on peut prévoir une phase indépendante de lavage, mais celle-ci sera beaucoup plus rapide La présente invention a par conséquent principalement pour objet des particules solides destinées à être projetées par l'intermédiaire d'un fluide hydraulique d'entraînement contre une pièce à traiter caractérisée en ce que lesdites particules sont solubles dans ledit fluide hydraulique d'entraînement. The present invention then has the advantage of allowing the elimination or at least the simplification of the washing phase that currently exists in the known processes when the treatment operation is completed. It is understood that when the level of cleanliness required is very high. high, it can provide an independent washing phase, but it will be much faster The present invention therefore mainly relates to solid particles intended to be projected through a hydraulic fluid drive against a room characterized in that said particles are soluble in said hydraulic drive fluid.
On entend au sens de la présente invention, le terme traitement comme le fait de modifier la pièce par exemple par usinage, par arrachement de matière ou par martelage. For the purposes of the present invention, the term "treatment" is understood to mean the fact of modifying the part for example by machining, by tearing off material or by hammering.
La présente invention a également pour objet des particules solides caractérisées en ce qu'elles sont formées par des sels minéraux. The present invention also relates to solid particles characterized in that they are formed by inorganic salts.
La présente invention a également pour objet des particules caractérisées en ce qu'elles sont formées par de l'eau sous forme solide. The present invention also relates to particles characterized in that they are formed by water in solid form.
La présente invention a également pour objet des particules caractérisées en ce que leur diamètre est compris entre O,Olmm et 0,5mm. The subject of the present invention is also particles characterized in that their diameter is between 0.5 mm and 0.5 mm.
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une pièce comportant entre autre l'étape de projection par l'intermédiaire d'un fluide hydraulique vecteur de particules solides contre ladite pièce de manière à modifier ladite pièce caractérisée en ce que les particules solides sont des particules selon la présente invention. The subject of the present invention is also a process for manufacturing a part comprising, inter alia, the step of projection by means of a hydraulic fluid vector of solid particles against said part so as to modify said part characterized in that the solid particles are particles according to the present invention.
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une pièce caractérisé en ce que l'étape de modification de la surface de la pièce est une étape de découpe de la pièce. The present invention also relates to a method of manufacturing a part characterized in that the step of modifying the surface of the part is a step of cutting the workpiece.
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une pièce caractérisé en ce qu'il comporte également une étape d'ébavurage au io moyen des particules selon La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une pièce caractérisé en ce que l'étape de modification de la surface de la pièce est une étape d'ébavurage de la pièce. The present invention also relates to a method for manufacturing a part characterized in that it also comprises a deburring step by means of the particles according to the present invention also relates to a method of manufacturing a part characterized in that the step of modifying the surface of the part is a step of deburring the part.
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une pièce caractérisé en ce que l'étape de modification de la surface de la pièce est une étape de martelage de la pièce. The present invention also relates to a method of manufacturing a part characterized in that the step of modifying the surface of the part is a step of hammering the workpiece.
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication de pièce comportant une étape de projection d'un jet de fluide hydraulique sous pression contre la pièce à un endroit déterminé caractérisé en ce la pression du fluide hydraulique est comprise entre 2.lO8Pa et 5. lO8Pa. The present invention also relates to a part manufacturing process comprising a step of projecting a jet of pressurized hydraulic fluid against the workpiece at a predetermined location characterized in that the pressure of the hydraulic fluid is between 2.108 Pa and 5 l08Pa.
La présente invention a également pour objet un procédé caractérisé en ce que le fluide hydraulique de lavage est l'eau passivée. The present invention also relates to a process characterized in that the hydraulic washing fluid is passivated water.
La présente invention a également pour objet un procédé caractérisé en ce que l'eau est passivée au moyen de sels amines, par exemple NH2COOH. The present invention also relates to a process characterized in that the water is passivated by means of amine salts, for example NH 2 COOH.
La présente invention a également pour objet un procédé caractérisé en ce que l'eau est passivée au moyen d'une solution basique, par exemple de soude NAOH de manière à rendre le liquide de lavage basique. The present invention also relates to a process characterized in that the water is passivated by means of a basic solution, for example NaOH sodium hydroxide so as to make the washing liquid basic.
Le procédé comporte également une étape supplémentaire de lavage ou de trempage de la pièce. The method also includes an additional step of washing or soaking the workpiece.
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre. The present invention will be better understood from the following description.
Ladite pièce pourra être réalisée en métal, en alliage de métaux, en matière minérale, en matière organique. Said part may be made of metal, metal alloy, mineral material or organic material.
Dans la présente invention, nous considérons deux cas de traitement. Un premier cas se rapporte à io l'ébavurage de la pièce après un usinage par exemple par arrachement ou martelage; et le deuxième cas se rapporte à l'usinage de la pièce par l'intermédiaire d'un fluide hydraulique. In the present invention, we consider two cases of treatment. A first case relates to the deburring of the workpiece after machining for example by tearing or hammering; and the second case relates to the machining of the part by means of a hydraulic fluid.
Selon le premier cas, le procédé de fabrication d'une pièce selon la présente invention comporte une étape d'usinage de la pièce par l'intermédiaire d'un dispositif par exemple de type mécanique tel qu'une fraise. Les endroits de la pièce qui ont été usinés comportent des bavures ou des copeaux métalliques liés par des cordons de matière au corps principal de la pièce. According to the first case, the manufacturing method of a part according to the present invention comprises a step of machining the workpiece by means of a device, for example of mechanical type such as a milling cutter. Parts of the workpiece that have been machined have burrs or metal chips bonded by cords of material to the main body of the workpiece.
Le procédé selon la présente invention comporte également une étape d'ébavurage de la pièce suivant l'étape d'usinage et consistant en la projection d'un fluide hydraulique chargé en particules solides de manière à ce que le frottement des particules solides contre les parties de la pièce comportant des bavures provoquent soit le martelage des ébavures, soit le détachement des bavures et le martelage des parties auxquelles étaient accrochées les bavures. The method according to the present invention also comprises a step of deburring the workpiece following the machining step and consisting of the projection of a hydraulic fluid loaded with solid particles so that the friction of the solid particles against the parts of the piece with burrs provoke either the hammering of the deburrings, the detachment of the burrs and the hammering of the parts to which the burrs were attached.
Selon la présente invention, les particules solides sont solubles dans le fluide hydraulique d'entraînement, par exemple de l'eau. Ainsi lorsque les particules ont percuté la pièce et provoqué la modification de surface de ladite pièce, celles-ci se dissolvent dans le flot d'eau projeté contre la pièce. According to the present invention, the solid particles are soluble in the driving hydraulic fluid, for example water. Thus, when the particles have struck the part and caused the surface modification of said part, they dissolve in the stream of water projected against the workpiece.
Les particules solides selon la présente invention sont par exemple réalisées à base de sels minéraux, la cohésion des sels minéraux étant réalisée si cela est nécessaire par un agent de cohésion qui est lui-même soluble dans l'eau. The solid particles according to the present invention are for example made based on mineral salts, the cohesion of the inorganic salts being carried out if necessary by a cohesive agent which is itself soluble in water.
Il est également possible de prévoir que les particules solides seront réalisées avec de l'eau io sous forme solide c'est à dire de la glace. It is also possible to predict that the solid particles will be made with water in solid form, ie ice.
De manière avantageuse, le diamètre des particules est compris entre 0,01 mm et 0,5mm. Advantageously, the particle diameter is between 0.01 mm and 0.5 mm.
Lors de la projection de l'eau chargée en particules solides contre la pièce, on prévoit un dispositif d'alimentation en eau sous pression par exemple un 2.108Pa et 5. 108Pa et un dispositif de chargement du jet d'eau sous pression en particules solides de manière à éviter une dissolution des particules solides dans l'eau avant que les particules aient pu entrer en contact avec la surface de la pièce à traiter. When spraying the water charged with solid particles against the workpiece, a pressurized water supply device is provided, for example a 2.108Pa and 5. 108Pa and a device for loading the particulate pressure water jet. solids so as to avoid dissolution of the solid particles in the water before the particles have come into contact with the surface of the workpiece.
Dans le deuxième cas où le jet d'eau chargée en particules solides a pour fonction d'usiner la pièce, l'installation d'usinage par jets d'eau sous pression comporte également un dispositif d'alimentation en eau sous pression et un dispositif d'alimentation du jet d'eau en particules solides. In the second case where the water jet charged with solid particles has the function of machining the workpiece, the pressurized water jet machining installation also comprises a device for supplying water under pressure and a device supplying the water jet with solid particles.
Il est bien entendu que l'on prévoit selon les cas un temps plus ou moins long selon le type d'usinage ou selon le type d'ébavurage que l'on souhaite réaliser. It is understood that according to the case is provided a longer or shorter time depending on the type of machining or the type of deburring that is desired.
L'usinage selon la présente invention est susceptible de provoquer des bavures, il suffit alors d'orienter le jet dans le sens opposé à celui du jet d'usinage ayant provoqué les bavures. The machining according to the present invention is likely to cause burrs, it is then sufficient to orient the jet in the opposite direction to that of the machining jet that caused the burrs.
Le procédé selon la présente invention peut également comporter une étape ultérieure de lavage des pièces afin de confirmer la disparition totale des particules solides. On peut par exemple prévoir un trempage des pièces dans une grande quantité d'eau lorsque les particules solides sont solubles dans l'eau. The method according to the present invention may also include a subsequent step of washing the pieces in order to confirm the total disappearance of the solid particles. For example, it is possible to soak the parts in a large quantity of water when the solid particles are soluble in water.
Dans le cas d'un trempage, il faut bien entendu déterminer quelle est la quantité d'eau minimum pour io dissoudre de manière sûre toutes les particules solides susceptibles de rester dans les pièces. Ceci s'effectue en déterminant la solubilité des particules solides. In the case of soaking, it must of course be determined what is the minimum amount of water to safely dissolve any solid particles likely to remain in the rooms. This is done by determining the solubility of the solid particles.
Dans le cas des pièces à géométrie relativement complexe, on peut prévoir de mettre en agitation les pièces et/ou l'eau de manière à permettre à l'eau de venir en contact avec toutes les parties de la pièce et par conséquent de toutes les particules qui auraient pu être piégées dans la pièce. In the case of parts with a relatively complex geometry, provision may be made to stir the parts and / or the water so as to allow the water to come into contact with all the parts of the part and consequently all the parts. particles that could have been trapped in the room.
On peut également prévoir d'augmenter la température du bain de trempage et/ou du fluide hydraulique formant le jet afin d'augmenter la solubilité des particules solides. La température du fluide est alors avantageusement comprise entre 40 C et 80 C. It is also possible to increase the temperature of the dipping bath and / or the hydraulic fluid forming the jet in order to increase the solubility of the solid particles. The temperature of the fluid is then advantageously between 40 C and 80 C.
Il est usuel d'ajouter au fluide hydraulique de lavage des détergents tels que des lessives de manière à dégraisser les pièces. Il est bien entendu qu'il faut alors tenir compte de la compatibilité entre la lessive et les particules solides. It is usual to add detergents such as laundry agents to the hydraulic washing fluid so as to degrease the parts. Of course, it is necessary to take into account the compatibility between the detergent and the solid particles.
Dans le cas des pièces métalliques, il faut prévoir un fluide hydraulique passivé, c'est à dire qui ne va pas attaquer le ou les métaux dont est composée la pièce, il faut éviter que la solution de lavage n'ait un pH acide risquant d'oxyder le métal. In the case of metal parts, it is necessary to provide a passivated hydraulic fluid, that is to say which will not attack the metal or metals of which the part is composed, it is necessary to avoid that the washing solution has a risky acidic pH to oxidize the metal.
Dans l'exemple de l'eau comme liquide d'entraînement, on peut utiliser un sel amine, par exemple NH2COOH ou de la soude NAOH, de manière à rendre la solution de lavage basique. Il faut également vérifier l'absence de chlore dans l'eau afin d'éviter toute corrosion de la pièce métallique par le chlore. In the example of water as a driving liquid, an amine salt, for example NH 2 COOH or sodium hydroxide NAOH can be used, so as to render the wash solution basic. It is also necessary to check the absence of chlorine in the water in order to avoid any corrosion of the metal part by the chlorine.
La présente invention s'applique notamment au secteur automobile et en particulier aux pièces constituant des circuits type d'injection, de carburant dans lesquels un haut niveau de propreté est requis pour assuré le bon fonctionnement du moteur à explosion. The present invention applies in particular to the automotive sector and in particular to parts constituting injection type circuits, fuel in which a high level of cleanliness is required to ensure the proper operation of the combustion engine.
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2004
- 2004-10-28 FR FR0411496A patent/FR2877250B1/en not_active Expired - Fee Related
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