FR3142111A1 - System for adjusting and prestressing the surface of a part - Google Patents
System for adjusting and prestressing the surface of a part Download PDFInfo
- Publication number
- FR3142111A1 FR3142111A1 FR2212165A FR2212165A FR3142111A1 FR 3142111 A1 FR3142111 A1 FR 3142111A1 FR 2212165 A FR2212165 A FR 2212165A FR 2212165 A FR2212165 A FR 2212165A FR 3142111 A1 FR3142111 A1 FR 3142111A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- adjustment
- treated
- rotating
- prestressing
- tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 238000005270 abrasive blasting Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009390 chemical decontamination Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009392 mechanical decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
- B24B39/006—Peening and tools therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
- B24B39/02—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor designed for working internal surfaces of revolution
- B24B39/026—Impact burnishing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
- B24B39/06—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor designed for working plane surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
- B24D13/02—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery
- B24D13/04—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery comprising a plurality of flaps or strips arranged around the axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
- B24D13/02—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery
- B24D13/06—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery the flaps or strips being individually attached
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
- C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
- C21D7/06—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface by shot-peening or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Système d’ajustage et de précontrainte comprenant au moins deux outils d’ajustage et de précontrainte (1) et un support configuré pour maintenir une pièce à traiter (6), le système comprenant des moyens de mise en rotation des outils d’ajustage et de précontrainte, chaque outil d’ajustage et de précontrainte (1) comprenant au moins deux ailettes disposées de part et d’autre d’une tige, chaque ailette comprenant des billes et des surface abrasives sur au moins une face encapsulés dans un vernis, les outils d’ajustage et de précontrainte (1) étant disposés de sorte que les billes et surfaces abrasives sur leurs ailettes entrent successivement en contact avec la surface de la pièce à traiter (6) lors de leur rotation afin d’ajuster la surface et de générer une mise en compression Figure pour l’abrégé : Fig 4Adjustment and prestressing system comprising at least two adjustment and prestressing tools (1) and a support configured to hold a part to be treated (6), the system comprising means for rotating the adjusting tools and prestressing, each adjustment and prestressing tool (1) comprising at least two fins arranged on either side of a rod, each fin comprising balls and abrasive surfaces on at least one side encapsulated in a varnish, the adjustment and prestressing tools (1) being arranged so that the balls and abrasive surfaces on their fins successively come into contact with the surface of the part to be treated (6) during their rotation in order to adjust the surface and to generate a compression Figure for the abstract: Fig 4
Description
L’invention a pour domaine technique les outils d’ajustage, et mise en compression ou de compactage.The technical field of the invention is adjustment tools, and compression or compaction.
La projection de médias par pulvérisation est utilisée pour de nombreuses applications telles que le décapage, nettoyage/décapage des surface polluées (oxydées ou produits de corrosion), la mise en compression de surfaces sollicités mécaniquement en fatigue permettant de retarder l’initiation et la propagation de fissure, le compactage de peintures inorganiques à pigments aluminium de manière à leur conférer un caractère d’anode sacrificielle permettant la protection des surfaces en acier contre des phénomènes de corrosion atmosphérique.The projection of media by spraying is used for numerous applications such as stripping, cleaning/stripping of polluted surfaces (oxidized or corrosion products), the compression of surfaces subjected to mechanical fatigue in order to delay the initiation and propagation crack, the compaction of inorganic paints with aluminum pigments so as to give them the character of a sacrificial anode allowing the protection of steel surfaces against atmospheric corrosion phenomena.
Le grenaillage par projection permet de réaliser une mise en compression par projection de médias métalliques (billes d’acier) ou céramiques (billes de verre, oxydes, etc), à la surface d’une pièce à traiter. La mise en compression résulte de la conversion de l’énergie cinétique des médias projetés en déformation plastique lors de l’impact contre la surface à traiter.Shot peening allows compression to be carried out by projecting metallic media (steel balls) or ceramic media (glass beads, oxides, etc.) onto the surface of a part to be treated. Compression results from the conversion of the kinetic energy of the projected media into plastic deformation upon impact against the surface to be treated.
Le grenaillage par projection de médias, et plus encore le sablage ou la projection d’abrasif peuvent laisser des résidus de médias incrustés en surface de la pièce traitée, à l’interface entre la surface et un revêtement ou à la surface des revêtements traités. Ces résidus peuvent avoir des effets délétères sur :Shot blasting by media blasting, and even more so sandblasting or abrasive blasting, can leave media residues encrusted on the surface of the treated part, at the interface between the surface and a coating or on the surface of the treated coatings. These residues can have deleterious effects on:
- Les propriétés mécaniques du subjectile dans le cas de l’incrustations de médias abrasifs durs (par exemple, corindon) pouvant générer un abattement en fatigue et de la limite d’endurance,- The mechanical properties of the substrate in the case of encrustation of hard abrasive media (for example, corundum) which can generate a reduction in fatigue and the endurance limit,
- Le comportement en corrosion dans le cas d’incrustation de médias sujets à l’oxydation (par exemple, billes d’acier incrustées sur des substrats en titane),- Corrosion behavior in the case of encrustation of media subject to oxidation (for example, steel balls encrusted on titanium substrates),
- Le relargage de particules dures (par exemple, corindon) pouvant remettre en cause l’intégrité fonctionnelle de certaines parties d’un sous-ensemble situés en aval de la pièce traitée, et- The release of hard particles (for example, corundum) which may call into question the functional integrity of certain parts of a subassembly located downstream of the treated part, and
- Avoir un impact néfaste sur l’adhérence de revêtements lorsqu’elles sont piégées à l’interface subjectile / revêtement.- Have a detrimental impact on the adhesion of coatings when they are trapped at the substrate/coating interface.
Ces différents phénomènes d’incrustation nécessitent généralement de réaliser des opérations de décontamination chimiques ou mécaniques, ou encore de disposer de stratégies permettant de piéger les médias incrustés dans le but d’éviter leur relargage (par exemple, application de peinture en deux couches pour emprisonner les médias en surface de la première couche).These different encrustation phenomena generally require chemical or mechanical decontamination operations to be carried out, or to have strategies in place to trap the encrusted media in order to prevent their release (for example, application of paint in two layers to trap the media on the surface of the first layer).
Parfois lorsque le grenaillage par projection de média est réalisé sur des zones difficiles d’accès ou dans le cas de retouches, il peut être nécessaire de regrenailler une zone. Le regrenaillage d’une zone de faible surface nécessite de protéger le reste de la pièce, où le grenaillage ne doit pas être réalisé à nouveau, afin d’éviter un surgrenaillage des zones adjacentes à la zone retouchée qui pourrait ainsi créer des défauts de surface (bourrelet, replis de matière, etc.). Cette étape de masquage est souvent une opération longue, fastidieuse et délicate à réaliser. Cette opération peut également être à l’origine de l’apparition de nouveaux défauts lors des opérations de manutention ou lorsque le masquage est délicat.Sometimes when media blasting is carried out on difficult to access areas or in the case of touch-ups, it may be necessary to re-blast an area. Re-blasting a small surface area requires protecting the rest of the part, where shot-blasting must not be carried out again, in order to avoid over-blasting of areas adjacent to the retouched area which could thus create surface defects. (bulge, folds of material, etc.). This masking step is often a long, tedious and delicate operation to carry out. This operation can also be the cause of the appearance of new defects during handling operations or when masking is difficult.
Il existe également un besoin pour un dispositif et un procédé de grenaillage minimisant les risques d’incrustation de médias.There is also a need for a shot blasting device and process that minimizes the risks of media encrustation.
Une réponse à ces besoins peut être trouvée dans le roto-grenaillage.A response to these needs can be found in roto-shot blasting.
Le rotogrenaillage est un procédé de mise en compression locale, qui s’utilise généralement sur une surface préalablement ajustée, à l’aide d’un outil abrasif souple ou non. L’outil de roto-grenaillage est composé d’une tige sur laquelle est fixée une bande imprégnée de résine avec une ou plusieurs rangées de billes (par exemple de 1 à 4 rangées comprenant chacune de 4 à 16 billes) en carbure de tungstène. La bande est mise en rotation à l’aide d’un dispositif portatif de manière à ce que les billes en carbure impactent la surface à traiter et y introduisent des contraintes résiduelles de compression. L’incrustation de média est également un risque avec le rotogrenaillage. Ce risque est toutefois bien plus limité que dans le cas d’un grenaillage par projection de média ou dans le cas d’un sablage ou ajustage par projection d’abrasif.Rotoblasting is a local compression process, which is generally used on a previously adjusted surface, using a flexible or non-flexible abrasive tool. The roto-shot peening tool is composed of a rod on which is fixed a strip impregnated with resin with one or more rows of balls (for example from 1 to 4 rows each comprising 4 to 16 balls) made of tungsten carbide. The strip is rotated using a portable device so that the carbide balls impact the surface to be treated and introduce residual compressive stresses. Media encrustation is also a risk with rotary blasting. This risk is, however, much more limited than in the case of shot peening by media projection or in the case of sandblasting or adjustment by abrasive projection.
La mise en œuvre de ce procédé pour la mise en compression locale d’une zone retouchée nécessite d’abord une préparation de la surface par ajustage avec un abrasif souple puis un nettoyage de la surface ajustée. Si la préparation de la surface n’est pas suffisamment bien réalisée, la vérification de l’efficacité de l’opération via l’examen visuel n’est pas possible. Il est alors nécessaire de répéter l’opération d’ajustage. Si le nettoyage n’est pas réalisé, des salissures ou des pollutions peuvent être incrustées dans la matière lors du grenaillage ou de la mise en compression.Implementation of this process for local compression of a retouched area first requires preparation of the surface by adjustment with a soft abrasive then cleaning of the adjusted surface. If the preparation of the surface is not carried out sufficiently well, verification of the effectiveness of the operation via visual examination is not possible. It is then necessary to repeat the adjustment operation. If cleaning is not carried out, dirt or pollution may become embedded in the material during shot blasting or compression.
De plus, le roto-grenaillage est un procédé manuel qui n’est actuellement pas bien adapté pour traiter la totalité d’une pièce, tant d’un point de vue économique que d’un point de vue de la durée de traitement.In addition, rotary shot blasting is a manual process which is currently not well suited to treating an entire part, both from an economic point of view and from a processing time point of view.
Il existe donc un problème quant à la mise en compression sans laisser d’incrustation de média dans la surface traitée.There is therefore a problem with compression without leaving any media encrustation in the treated surface.
Il existe également un problème quant à la nécessité de réaliser une décontamination après grenaillage ou compactage de sorte à garantir l’intégrité de la pièce traitée.There is also a problem regarding the need to carry out decontamination after shot blasting or compacting in order to guarantee the integrity of the treated part.
Il existe enfin un problème quant à la durée de traitement ou au cout du rotogrenaillage de pièces dans leur intégralité.Finally, there is a problem regarding the processing time or cost of roto-blasting entire parts.
L’invention a pour objet un système d’ajustage et de précontrainte comprenant au moins deux outils rotatifs et un support configuré pour maintenir une pièce à traiter, le système comprenant des moyens de mise en rotation des outils rotatifs ainsi qu’un moyen de commande, chaque outil rotatif comprenant au moins deux ailettes disposées de part et d’autre d’une tige, chaque ailette comprenant des billes et/ou des surfaces abrasives sur au moins une face, les outils rotatifs étant disposés de sorte que les billes et/ou surfaces abrasives sur leurs ailettes entrent en contact avec la surface de la pièce à traiter lors de leur rotation afin d’ajuster la surface et de générer une mise en compression, le moyen de commande étant configuré de manière à commander une mise en rotation coordonnée des outils rotatifs.The subject of the invention is an adjustment and prestressing system comprising at least two rotary tools and a support configured to hold a part to be treated, the system comprising means for rotating the rotary tools as well as a control means , each rotary tool comprising at least two fins arranged on either side of a rod, each fin comprising balls and/or abrasive surfaces on at least one face, the rotary tools being arranged so that the balls and/or or abrasive surfaces on their fins come into contact with the surface of the part to be treated during their rotation in order to adjust the surface and generate compression, the control means being configured so as to control coordinated rotation rotating tools.
Un outil rotatif peut comprendre au moins une ailette pourvue de surfaces abrasives et au moins une ailette pourvue de billes.A rotating tool may include at least one fin provided with abrasive surfaces and at least one fin provided with balls.
Un outil rotatif peut comprendre au moins une ailette pourvue à la fois de surfaces abrasives et de billes.A rotating tool may include at least one vane provided with both abrasive surfaces and balls.
Une ailette peut être munie d’une couche d’encapsulation afin d’empêcher les billes ou des particules des surfaces abrasives de se détacherA fin may be provided with an encapsulation layer to prevent beads or particles from the abrasive surfaces from becoming detached
Au moins un outil rotatif peut être disposé de sorte que la direction de sa tige soit perpendiculaire à la direction de la tige d’au moins un autre outil rotatif.At least one rotating tool may be arranged such that the direction of its shank is perpendicular to the direction of the shank of at least one other rotating tool.
La pièce à traiter disposée dans le support peut s’étendre depuis le support selon un axe longitudinal, au moins deux outils rotatifs étant alors disposés de sorte que la direction de leur tige soit parallèle à l’axe longitudinal de la pièce à traiterThe part to be treated arranged in the support can extend from the support along a longitudinal axis, at least two rotating tools then being arranged so that the direction of their rod is parallel to the longitudinal axis of the part to be treated
La pièce à traiter étant creuse, au moins un outil rotatif peut être disposé de sorte à réaliser une mise à compression de par l’intérieur de la pièce à traiter.The part to be treated being hollow, at least one rotating tool can be arranged so as to carry out compression from inside the part to be treated.
Au moins un outil rotatif peut être disposé de sorte à réaliser une mise en compression de par l’extérieur de la pièce à traiter de façon simultanée et sur la même surface que la mise en compression de par l’intérieur de la pièce à traiter.At least one rotating tool can be arranged so as to carry out compression from the outside of the part to be treated simultaneously and on the same surface as compression from the inside of the part to be treated.
Un outil rotatif peut comprendre des ailettes affalables sur la tige, de sorte à réduire le diamètre de l’outil afin de pouvoir être introduit dans des espaces restreints avant de déployer les ailettes. Par ailettes affalables, on entend des ailettes qui peuvent être repliées de sorte à se situer près de la tige dans une position affalée ou repliée. L’outil présente alors un diamètre externe réduit, autorisant un accès à des zones d’une pièce difficile d’accès avec un outil non affalable. Une fois en position, les ailettes affalables peuvent alors être déployées. L’outil présente à ce moment un diamètre externe sensiblement similaire à celui d’un outil non affalable.A rotating tool may include vanes that can be folded down on the shank to reduce the diameter of the tool so that it can be inserted into tight spaces before deploying the vanes. By collapsible fins we mean fins that can be folded so as to be located near the stem in a collapsed or folded position. The tool then has a reduced external diameter, allowing access to areas of a part that are difficult to access with a non-flat tool. Once in position, the folding fins can then be deployed. The tool at this time has an external diameter substantially similar to that of a non-flat tool.
Au moins un outil rotatif peut être muni d’un dispositif de convoyage afin de le déplacer par rapport à la pièce à traiter.At least one rotating tool may be fitted with a conveyor device in order to move it relative to the part to be treated.
Le support peut être animé d’un mouvement de rotation.The support can be rotated.
Le support et les outils rotatifs peuvent être animés de mouvements de rotation en sens opposé.The support and the rotating tools can be made to rotate in opposite directions.
Un outil rotatif peut comprendre des ailettes disposées successivement sur son axe dans la direction axiale.A rotating tool may include fins arranged successively on its axis in the axial direction.
Un autre objet de l’invention est une cabine comprenant le système d’ajustage et de précontrainte tel que décrit ci-dessus, munie en outre de moyens d’insonorisation et de moyens de d’aspiration et de filtration de l’air à l’intérieur de la cabine.Another object of the invention is a cabin comprising the adjustment and prestressing system as described above, further provided with soundproofing means and means for suction and filtration of the air inside. inside the cabin.
Alternativement, l’invention a pour objet un système d’ajustage et de précontrainte comprenant un outil rotatif et un support configuré pour maintenir une pièce à traiter, le système comprenant un moyen de mise en rotation de l’outil rotatif ainsi qu’un moyen de commande, l’outil rotatif comprenant au moins deux ailettes disposées de part et d’autre d’une tige, chaque ailette comprenant des billes et/ou des surfaces abrasives sur au moins une face, l’outil rotatif étant disposé de sorte que les billes et/ou surfaces abrasives sur leurs ailettes entrent en contact avec la surface de la pièce à traiter lors de leur rotation afin d’ajuster la surface et de générer une mise en compression, la pièce à traiter étant creuse, le au moins un outil rotatif est disposé de sorte à réaliser une mise à compression de par l’intérieur de la pièce à traiter.Alternatively, the invention relates to an adjustment and prestressing system comprising a rotating tool and a support configured to hold a part to be treated, the system comprising a means for rotating the rotating tool as well as a means control, the rotary tool comprising at least two fins arranged on either side of a rod, each fin comprising balls and/or abrasive surfaces on at least one face, the rotary tool being arranged so that the balls and/or abrasive surfaces on their fins come into contact with the surface of the part to be treated during their rotation in order to adjust the surface and generate compression, the part to be treated being hollow, the at least one rotary tool is arranged so as to achieve compression from the inside of the part to be treated.
L’invention a également pour objet un procédé d’ajustage et de précontrainte dans lequel la surface d’une pièce subit une étape d’ajustage et une étape de mise en compression locale par l’intermédiaire d’un système d’ajustage et de précontrainte comprenant au moins deux outils rotatifs et un support configuré pour maintenir une pièce à traiter, le système comprenant des moyens de mise en rotation des outils rotatifs ainsi qu’un moyen de commande, chaque outil rotatif comprenant au moins deux ailettes disposées de part et d’autre d’une tige, chaque ailette comprenant des billes et/ou des surfaces abrasives sur au moins une face, les outils rotatifs étant disposés de sorte que les billes et/ou surfaces abrasives sur leurs ailettes entrent en contact avec la surface de la pièce à traiter lors de leur rotation afin d’ajuster la surface et de générer une mise en compression, dans lequel les outils rotatifs sont mis en rotation de manière coordonnée.The invention also relates to an adjustment and prestressing method in which the surface of a part undergoes an adjustment step and a local compression step via an adjustment and prestressing system. prestressed comprising at least two rotary tools and a support configured to hold a part to be treated, the system comprising means for rotating the rotary tools as well as a control means, each rotary tool comprising at least two fins arranged on either side and on the other of a rod, each fin comprising balls and/or abrasive surfaces on at least one face, the rotating tools being arranged so that the balls and/or abrasive surfaces on their fins come into contact with the surface of the workpiece as they rotate in order to adjust the surface and generate compression, in which the rotating tools are rotated in a coordinated manner.
D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :Other aims, characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description, given solely by way of non-limiting example and made with reference to the appended drawings in which:
- la figure
- la figure
- la figure
- la figure
- la figure
- la figure
- la figure
La figure
La bande 3 est imprégnée de résine, pour lui conférer une certaine rigidité tout en maintenant une souplesse suffisante pour se déformer lors du contact avec la surface à traiter. On comprendra que d’une façon générale, les ailettes d’un outil rotatif 1 sont souples de manière à se déformer au contact de la pièce à traiter. La bande 3 est définie comme comprenant une première face et une deuxième face opposée à la première face.Strip 3 is impregnated with resin, to give it a certain rigidity while maintaining sufficient flexibility to deform during contact with the surface to be treated. It will be understood that in general, the fins of a rotating tool 1 are flexible so as to deform on contact with the part to be treated. Strip 3 is defined as comprising a first face and a second face opposite the first face.
Une première partie de la bande 3 s’étendant d’un premier côté de la tige 2 comprend, sur sa première face, au moins deux billes 4, notamment en carbure de tungstène ou en céramique et deux zones abrasives 5a,5b recouvertes de grains abrasifs de différentes tailles.A first part of the strip 3 extending from a first side of the rod 2 comprises, on its first face, at least two balls 4, in particular made of tungsten carbide or ceramic and two abrasive zones 5a, 5b covered with grains abrasives of different sizes.
Une deuxième partie de la bande 3 s’étendant d’un deuxième côté de la tige 2 comprend, sur sa deuxième face, au moins deux billes 4, notamment en carbure de tungstène et deux zones abrasives 5a,5b recouvertes de grains abrasifs de différentes tailles.A second part of the strip 3 extending from a second side of the rod 2 comprises, on its second face, at least two balls 4, in particular made of tungsten carbide and two abrasive zones 5a, 5b covered with abrasive grains of different sizes.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure
De même, des deux côtés de la tige 2, les zones abrasives 5b recouvertes de grains abrasifs d’une première taille sont disposées de sorte à être plus éloignées de la tige 2 que les zones abrasives 5a recouvertes de grains abrasifs d’une deuxième taille supérieure à la première taille.Likewise, on both sides of the rod 2, the abrasive zones 5b covered with abrasive grains of a first size are arranged so as to be further away from the rod 2 than the abrasive zones 5a covered with abrasive grains of a second size greater than the first size.
La disposition des billes 4 et des zones abrasives 5a,5b est choisie avantageusement de manière à ce que, lors de l’utilisation, les grains d’abrasif les plus grossiers entrent en contact avec la matière en premier, suivis des grains les plus fins qui précèdent à leur tour les billes 4. Cette disposition permet de réaliser de manière concomitante l’enlèvement du défaut présent sur la surface à ajuster, tout en générant un état de surface adéquat, avant l’impact des billes 4 de tungstène permettant une mise en compression de la surface. Dans un tel mode de rotation, l’outil tourne dans un seul sens, de sorte que les faces de la bande 3 recouvertes de grains et de billes 4 entrent en contact avec la surface.The arrangement of the balls 4 and the abrasive zones 5a, 5b is advantageously chosen so that, during use, the coarsest grains of abrasive come into contact with the material first, followed by the finest grains. which in turn precede the balls 4. This arrangement makes it possible to concomitantly remove the defect present on the surface to be adjusted, while generating an adequate surface condition, before the impact of the tungsten balls 4 allowing a setting in compression of the surface. In such a rotation mode, the tool rotates in only one direction, so that the faces of the strip 3 covered with grains and balls 4 come into contact with the surface.
On comprendra aisément que d’autres configurations de billes et/ou de zones abrasives peuvent être employées sur un outil rotatif sans sortir de la portée de la présente invention. Dans d’autres modes de réalisation, non illustrés, un outil rotatif 1 peut comprendre uniquement des ailettes munies de zones abrasives ou uniquement des ailettes munies de billes en carbure de tungstène. Alternativement, un même outil 1 peut comprendre des ailettes munies uniquement de zones abrasives et des ailettes munies uniquement de billes en carbure de tungstène.It will be easily understood that other configurations of balls and/or abrasive zones can be used on a rotating tool without departing from the scope of the present invention. In other embodiments, not illustrated, a rotary tool 1 may comprise only fins provided with abrasive zones or only fins provided with tungsten carbide balls. Alternatively, the same tool 1 may include fins provided only with abrasive zones and fins provided only with tungsten carbide balls.
De même, tout ou partie des billes 4 et des zones abrasives 5a,5b peuvent être encapsulées de sorte à ne pas pouvoir se détacher et s’incruster dans la surface à traiter. Plus généralement, l’encapsulation peut être réalisée en appliquant un revêtement, notamment un vernis ou une résine.Likewise, all or part of the balls 4 and the abrasive zones 5a, 5b can be encapsulated so as not to be able to detach and become embedded in the surface to be treated. More generally, encapsulation can be achieved by applying a coating, notably a varnish or a resin.
Dans un mode de réalisation particulier d’un outil rotatif, plusieurs ailettes peuvent être disposées l’une après l’autre sur un même axe. La figure
La figure
Les figures
La figure
Par l’intermédiaire du moyen de commande et des moyens de mise en rotation, le système d’ajustage et de précontrainte est apte à mettre en rotation chaque outil rotatif ainsi qu’éventuellement le support. Le moyen de commande est apte à commander les moyens de mise en rotation de façon coordonnée les uns avec les autres, notamment de façon simultanée, ou de façon séquentielle selon un ordonnancement prédéterminé (la séquence de traitement correspondante étant stockée dans la mémoire du module de commande). Les paramètres de commande et éventuellement l’ordre d’activation sont mémorisés dans le moyen de commande. Avantageusement, les outils rotatifs 1 et le support sont animés de mouvements de rotation dans des directions opposées.Via the control means and the rotation means, the adjustment and prestressing system is able to rotate each rotary tool as well as possibly the support. The control means is capable of controlling the rotation means in a coordinated manner with each other, in particular simultaneously, or sequentially according to a predetermined scheduling (the corresponding processing sequence being stored in the memory of the processing module). order). The control parameters and possibly the activation order are stored in the control means. Advantageously, the rotating tools 1 and the support are driven by rotational movements in opposite directions.
Avantageusement, les outils rotatifs 1, dont le nombre est par exemple compris entre deux et dix, voire entre deux et six, sont disposés autour de la pièce 6 à traiter de sorte que leurs axes de rotation soient parallèles entre eux et parallèles à l’axe de rotation de la pièce 6 à traiter. De plus, les outils peuvent être disposés à une même distance de la pièce 6 et avec un même espacement entre eux.Advantageously, the rotating tools 1, the number of which is for example between two and ten, or even between two and six, are arranged around the part 6 to be treated so that their axes of rotation are parallel to each other and parallel to the axis of rotation of the part 6 to be treated. In addition, the tools can be arranged at the same distance from part 6 and with the same spacing between them.
Une telle configuration permet d’appliquer une mise en compression simultanément en plusieurs zones, et selon la taille et la géométrie de la pièce à traiter, selon plusieurs directions. Cela est notamment le cas lorsque les outils rotatifs sont disposés au moins partiellement autour de la pièce à traiter. Cette combinaison de directions d’application permet de renforcer l’effet obtenu. De plus, une telle configuration à plusieurs outils rotatifs 1 peut être nécessaire pour traiter toute la surface de la pièce 6 à traiter, notamment pour les pièces les plus grandes. Une telle configuration est particulièrement adaptée au traitement des pièces à géométrie simple, telles que des pièces à section constante, notamment de type circulaire, elliptique, ovoïde ou tout autre section convexe et sans point anguleux. Cette configuration permet, pour ce type de pièce, un traitement particulièrement rapide de la pièce, du fait du nombre d’outils rotatifs, potentiellement élevé, agissant simultanément et continument sur la pièceSuch a configuration makes it possible to apply compression simultaneously in several zones, and depending on the size and geometry of the part to be treated, in several directions. This is particularly the case when the rotating tools are arranged at least partially around the part to be treated. This combination of application directions helps to reinforce the effect obtained. In addition, such a configuration with several rotating tools 1 may be necessary to treat the entire surface of the part 6 to be treated, particularly for larger parts. Such a configuration is particularly suitable for processing parts with simple geometry, such as parts with a constant section, in particular of the circular, elliptical, ovoid type or any other convex section and without angular points. This configuration allows, for this type of part, particularly rapid processing of the part, due to the potentially high number of rotating tools, acting simultaneously and continuously on the part.
En variante, chaque outil rotatif peut être associé à un dispositif de convoyage de sorte à être déplacé entre plusieurs parties de la surface de la pièce 6 à traiter. Un nombre réduit d’outils rotatifs 1 peut alors réaliser la mise en compression d’une pièce par rapport au traitement par des outils à position fixe. De plus, un tel mode de réalisation permet de traiter des pièces ne présentant pas de profil en surface de révolution (par exemple des profils à section carrée ou prismatique). En effet, les outils rotatifs 1 peuvent être déplacés autour de la pièce 6 à traiter tout en maintenant une distance constante à la pièce. Un tel mode de réalisation permet de ne pas mettre la pièce 6 à traiter en rotation.Alternatively, each rotating tool can be associated with a conveyor device so as to be moved between several parts of the surface of the part 6 to be treated. A reduced number of rotating tools 1 can then carry out the compression of a part compared to processing by tools with a fixed position. In addition, such an embodiment makes it possible to process parts which do not have a surface profile of revolution (for example profiles with a square or prismatic section). Indeed, the rotating tools 1 can be moved around the part 6 to be treated while maintaining a constant distance from the part. Such an embodiment makes it possible to avoid rotating the part 6 to be treated.
Il est à noter que le mode de réalisation illustré par la
De plus, comme dans les autres modes de réalisation, le pilotage coordonné de l’ensemble des outils rotatifs par le moyen de commande permet un meilleur contrôle du traitement de la pièce 6 à traiter. Un tel pilotage coordonné permet notamment d’éviter qu’une même zone ne soit traitée deux fois, ce qui aurait pour effet d’augmenter de façon inappropriée la contrainte locale (la séquence de traitement préétablie, stockée en mémoire, peut d’ailleurs être une séquence avec un seul passage d’outil de roto-grenaillage pour chaque zone de la pièce à traiter). Par ailleurs, les temps de traitement sont alors mieux contrôlés.In addition, as in the other embodiments, the coordinated control of all the rotating tools by the control means allows better control of the processing of the part 6 to be treated. Such coordinated control makes it possible in particular to avoid the same area being treated twice, which would have the effect of inappropriately increasing the local constraint (the pre-established processing sequence, stored in memory, can also be a sequence with a single pass of the roto-shot peening tool for each area of the part to be treated). Furthermore, processing times are then better controlled.
Dans un mode de réalisation alternatif, illustré par la figure
Dans un troisième mode de réalisation, illustré par la figure
Chaque outil peut être déplacé en profondeur indépendamment dans la pièce 6 à traiter, selon la direction de son axe de rotation. Chaque outil peut également être associé à un dispositif de convoyage de sorte à être déplacé dans un plan normal à son axe de rotation et à appliquer une mise en compression sur plusieurs parties de la surface interne d’une pièce 6 à traiter. Une pièce 6 ainsi traitée peut être par exemple, un arbre creux pour une turbine. On rappelle qu’un tel arbre est généralement peint du côté interne, et qu’un compactage de cette peinture est alors souhaitable.Each tool can be moved in depth independently in the part 6 to be treated, according to the direction of its axis of rotation. Each tool can also be associated with a conveyor device so as to be moved in a plane normal to its axis of rotation and to apply compression to several parts of the internal surface of a part 6 to be treated. A part 6 thus treated can be, for example, a hollow shaft for a turbine. Remember that such a tree is generally painted on the internal side, and that compaction of this paint is then desirable.
Le moyen de commande du système d’ajustage et de précontrainte est conçu de sorte à pouvoir commander les moyens de déplacement en profondeur ainsi que, lorsque cela est applicable, le dispositif de convoyage de chaque outil rotatif 1. Tout comme dans les autres modes de réalisation, le moyen de commande permet de réaliser un pilotage coordonné des moyens de mise en rotation, des moyens de déplacement en profondeur et des dispositifs de convoyage.The control means of the adjustment and prestressing system is designed so as to be able to control the depth movement means as well as, when applicable, the conveying device of each rotary tool 1. Just as in the other modes of implementation, the control means makes it possible to achieve coordinated control of the rotation means, the depth movement means and the conveying devices.
Un tel pilotage coordonné permet d’ajuster la vitesse de rotation et la position de chaque outil, en fonction de leur position relative à la pièce 6 à traiter et en fonction de leur nature. Un tel pilotage coordonné apporte beaucoup de souplesse, et permet d’optimiser le traitement à réaliser tout en conservant un temps de traitement réduit.Such coordinated control makes it possible to adjust the rotation speed and the position of each tool, depending on their position relative to the part 6 to be treated and depending on their nature. Such coordinated management provides a lot of flexibility, and makes it possible to optimize the processing to be carried out while maintaining reduced processing time.
Un tel mode de réalisation est particulièrement avantageux pour les pièces, ne présentant pas une section circulaire (par exemple, une section elliptique) pour lesquelles une rotation de la pièce à traiter ne permet pas à un outil rotatif 1 d’atteindre toute la surface intérieure de la pièce à traiter. Le système de convoyage illustré n’est pas limitatif et d’autres formes de déplacement d’un outil rotatif peuvent être envisagées.Such an embodiment is particularly advantageous for parts not having a circular section (for example, an elliptical section) for which rotation of the part to be treated does not allow a rotating tool 1 to reach the entire interior surface. of the part to be treated. The conveying system illustrated is not restrictive and other forms of movement of a rotating tool can be considered.
Dans une variante, deux outils rotatifs 1 sont disposés de part et d’autre de la surface de la pièce 6 à traiter de sorte à appliquer une mise en compression simultanément par l’intérieur et par l’extérieur de la pièce 6 à traiter. Ici encore, la combinaison de plusieurs directions de mise en compression permet d’amplifier l’effet obtenu.In a variant, two rotating tools 1 are arranged on either side of the surface of the part 6 to be treated so as to apply compression simultaneously from the inside and the outside of the part 6 to be treated. Here again, the combination of several compression directions makes it possible to amplify the effect obtained.
En variante, le système d’ajustage et de précontrainte selon le troisième mode de réalisation comprend un outil rotatif avec des ailettes affalables dans ou à proximité de l’axe de sorte à en réduire l’encombrement. Une fois les ailettes affalables repliées, un tel outil peut alors être inséré dans une lumière ménagée dans une paroi latérale d’une pièce creuse. Apres insertion, les ailettes sont dépliées et mises en rotation pour réaliser une mise en compression d’une surface de la pièce 6 à traiter par l’intérieur. Ici encore, un deuxième outil rotatif peut être positionné en regard de la surface traitée par l’outil rotatif à ailettes affalables.Alternatively, the adjustment and prestressing system according to the third embodiment comprises a rotating tool with fins that can be folded into or near the axis so as to reduce its bulk. Once the collapsible fins are folded, such a tool can then be inserted into a slot provided in a side wall of a hollow part. After insertion, the fins are unfolded and rotated to compress a surface of the part 6 to be treated from the inside. Here again, a second rotating tool can be positioned opposite the surface treated by the rotating tool with folding fins.
Dans le mode de réalisation de la
Un tel outil à ailettes affalables peut être réalisé par une combinaison de cames supportant les ailettes et d’un moyen d’actionnement disposé dans l’axe de l’outil rotatif.Such a tool with folding fins can be produced by a combination of cams supporting the fins and an actuating means arranged in the axis of the rotating tool.
Dans les différents modes de réalisation, le système d’ajustage et de précontrainte peut être intégré au sein d’une pièce ou cabine insonorisée de manière à limiter les nuisances sonores liées au traitement des surfaces. La cabine ou la pièce est dotée de plus d’un système d’aspiration et de filtres permettant l’évacuation de l’air, des pollutions émises dans la cabine sans rejet nocifs pour l’environnement.In the different embodiments, the adjustment and prestressing system can be integrated into a soundproof room or cabin so as to limit noise pollution linked to surface treatment. The cabin or room is equipped with more than one suction system and filters allowing the evacuation of air and pollution emitted in the cabin without releases harmful to the environment.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2212165A FR3142111B1 (en) | 2022-11-22 | 2022-11-22 | System for adjusting and prestressing the surface of a part |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2212165 | 2022-11-22 | ||
FR2212165A FR3142111B1 (en) | 2022-11-22 | 2022-11-22 | System for adjusting and prestressing the surface of a part |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3142111A1 true FR3142111A1 (en) | 2024-05-24 |
FR3142111B1 FR3142111B1 (en) | 2024-10-04 |
Family
ID=85037061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR2212165A Active FR3142111B1 (en) | 2022-11-22 | 2022-11-22 | System for adjusting and prestressing the surface of a part |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3142111B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3857750A (en) * | 1970-06-25 | 1974-12-31 | Minnesota Mining & Mfg | Shot peening |
FR2551996A1 (en) * | 1983-09-21 | 1985-03-22 | Electricite De France | Method and device for reducing residual manufacturing tensile stresses in the internal wall of a roll-expanded tube |
US5727995A (en) * | 1994-10-24 | 1998-03-17 | Trelawny Pneumatic Tools Division Of Fulton Group Ltd. | Rotary peening tool |
-
2022
- 2022-11-22 FR FR2212165A patent/FR3142111B1/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3857750A (en) * | 1970-06-25 | 1974-12-31 | Minnesota Mining & Mfg | Shot peening |
FR2551996A1 (en) * | 1983-09-21 | 1985-03-22 | Electricite De France | Method and device for reducing residual manufacturing tensile stresses in the internal wall of a roll-expanded tube |
US5727995A (en) * | 1994-10-24 | 1998-03-17 | Trelawny Pneumatic Tools Division Of Fulton Group Ltd. | Rotary peening tool |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3142111B1 (en) | 2024-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1207014B1 (en) | Method and apparatus for ultrasonic peening of the blade root slots on a rotor | |
EP1203637B1 (en) | Ultra sonic cross shot peening of vanes on a rotor | |
EP1101827B1 (en) | Process for ultrasonic shotpeening large annular surfaces of thinwalled workpieces | |
EP1914040B1 (en) | Shot blasting methods and installations | |
EP1207012B1 (en) | Method and apparatus for ultrasonic peening of the blade root slots on a rotor | |
FR2873942A1 (en) | METHOD FOR MACHINING CRANKSHAFT / CYLINDER BLOCK ASSEMBLIES HAVING PROJECTION-TREATED CYLINDER SLIDING RUNS | |
CA2509803A1 (en) | Process for reparing a blade component | |
WO2001036158A2 (en) | Method and machine for ultrasonic shot blasting of workpieces on a wheel | |
FR2873946A1 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF A MOLDED CYLINDER BORE, FOR THE PRODUCTION OF A THERMAL COATING | |
FR2873943A1 (en) | PROCESS FOR MACHINING WITH REMOVAL OF CHIP OF CYLINDER SLIDING SLIDES SUBJECT TO THERMAL PROJECTION | |
FR2874027A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING A CYLINDER SLIDING SURFACE WITH THERMAL COATING WITH EXTENDED CHAMFER | |
FR2874386A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING A CYLINDER SLIDING SURFACE WITH THERMAL COATING WITH A CHAMFER | |
FR2873947A1 (en) | PROCESS FOR PREPARING SLIDING SURFACES OF CYLINDERS FOR THERMAL PROJECTION | |
EP3015175A1 (en) | Device for remote surface preparation of a workpiece | |
FR3142111A1 (en) | System for adjusting and prestressing the surface of a part | |
FR2873948A1 (en) | METHOD FOR PROJECTING A FLUID ON CYLINDER SLIDING SURFACES FOR SUBSEQUENTLY RECEIVING THERMAL COATING | |
WO2008029039A2 (en) | Treatment device for shot blasting the inner surface of a tubular part | |
WO2011161374A1 (en) | Method for protecting a component of a hydraulic machine against erosion | |
FR2815280A1 (en) | Grit blasting machine comprises annular enclosure, which receives part to be blasted, and several vibrating surfaces which transmit kinetic energy to projectiles in enclosure | |
FR2551996A1 (en) | Method and device for reducing residual manufacturing tensile stresses in the internal wall of a roll-expanded tube | |
EP3463752B1 (en) | Method for the degreasing and dry deburring of industrial parts in a rotating drum | |
FR3068275B1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR REMOVING MATERIAL AND TOOL EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE | |
WO2006097133A1 (en) | Device and method for nozzle stripping by spraying a fluid loaded with solid particles forming an optimized stripping front | |
FR2996475A1 (en) | Manufacturing e.g. rotor of turboshaft engine, comprises filling housing with abradable material, heating material, maintaining material at specific temperature until sintering occurs between particles of material, and lowering temperature | |
WO2002030619A1 (en) | Peening method and machine therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20240524 |