Abrasifs pour le sablage au jet : Un guide complet
Le sablage au jet, ou sandblast en bon québécois, est une technique de préparation de surface puissante et polyvalente qui est devenu indispensable dans de nombreuses industries. Le sablage au jet est le plus souvent utilisé pour la préparation, le nettoyage et la finition des surfaces.
Qu’il s’agisse de restaurer une voiture ancienne, de nettoyer la coque d’un navire ou de préparer une surface métallique pour une nouvelle couche de peinture, le choix du bon abrasif est la clé d’un projet de sablage au jet réussi.
Dans ce guide, nous explorerons les différents types d’abrasifs, les subtilités de chaque type d’abrasif, les facteurs à prendre en compte pour choisir celui qui convient le mieux à vos besoins et la manière d’estimer la quantité nécessaire pour votre projet spécifique.
Quels sont les facteurs à prendre en compte lors de la sélection d'un abrasif ?
Le choix d’abrasif est une décision critique qui peut avoir un impact significatif sur le résultat de votre projet de sablage au jet.
Le choix de quel abrasif à utiliser dépend de plusieurs facteurs et n’est pas toujours évident.
Voici quelques facteurs importants à garder à l’esprit lors de la sélection d’abrasif pour votre projet :
- matériel à sabler
- finition de surface souhaitée
- équipement disponible
- le coût
- les aspects environnementaux
Matériel à sabler
Des matériaux différents nécessitent des abrasifs différents.
L’abrasif que vous devez utiliser pour votre projet spécifique dépend de la dureté et de la sensibilité du matériel, ainsi que du résultat souhaité.
Les matériaux couramment assujettis au sablage au jet sont les métaux (acier, aluminium, acier inoxydable), le bois, le plastique, le caoutchouc, les matériaux composites et le béton.
Métaux : Pour les métaux comme l’acier ou l’aluminium, les abrasifs les plus utilisés sont la grenaille d’acier, l’oxyde d’aluminium ou le grenat.
Bois : Les bois mous, comme le pin ou le cèdre, nécessitent un abrasif plus doux, comme les abrasifs en plastique ou les coquilles de noix, afin d’éviter d’endommager le bois. Les bois durs, comme le chêne ou le teck, peuvent supporter des abrasifs plus agressifs comme l’oxyde d’aluminium, le Jetmag, les billes de verre, etc.
Béton : Les surfaces en béton peuvent être sablés avec des abrasifs plus agressifs tels que le grenat, le verre pilé ou le carbure de silicium, en fonction de la profondeur du profilage de surface requis.
Finition de surface souhaitée
Le type de finition que vous souhaitez obtenir aura également un impact sur le choix du média abrasif utilisé.
Si le sablage est une première étape d’un processus de plusieurs étapes, l’état de surface du matériel après le sablage peut être moins important que si le sablage est une étape ultérieure ou finale. Certains procédés permettent le ponçage ou d’autres finitions de surface lors d’une étape ultérieure. Dans ce cas, un média plus corsé ou de plus grande taille peut être utilisé, car l’état de la surface après le sablage au jet est moins important.
Finition rugueuse : si vous devez enlever rapidement de la rouille ou de la peinture de la surface d’un matériel, des abrasifs comme le grain d’acier ou l’oxyde d’aluminium avec des granulométries plus importantes seront plus efficaces.
Finition lisse : Pour obtenir une surface plus lisse et polie, il est préférable d’utiliser des abrasifs plus doux et plus fins tels que les billes de verre ou les billes de plastique.
Équipement disponible
À moins que vous ne prévoyiez d’acheter un nouvel équipement de sablage, l’équipement dont vous disposez ou qui est à votre disposition jouera un rôle important dans le choix de l’abrasif à utiliser pour votre projet.
Les abrasifs se présentent sous différentes formes, telles que les grains, la grenaille ou les billes, et votre équipement doit être conçu pour utiliser efficacement l’abrasif que vous avez choisi.
Le manuel d’utilisation de votre équipement de sablage sera un guide indispensable pour savoir quels types d’abrasifs sont compatibles avec votre équipement, et de vous aider à choisir entre les différents types d’abrasifs. Si vous n’avez pas accès au manuel, vous devriez contacter le fabricant de l’équipement.
Coût
Lors de l’évaluation du coût total des abrasifs pour votre projet, deux facteurs doivent être pris en compte : le coût du produit et aussi l’efficacité du matériel abrasif choisi. Il est crucial d’équilibrer ces deux facteurs pour optimiser les coûts et ainsi la réussite financière du projet.
Coût du produit : Le coût global des supports abrasifs comprend le coût d’achat initial ainsi que les dépenses finales d’élimination ou de recyclage. Même si certains médias peuvent être plus coûteux au départ, leur longévité et leur efficacité peuvent en faire le plus rentable à long terme.
Efficacité : évaluez le taux de coupe (la vitesse à laquelle le support abrasif enlève la matière) et le taux d’usure (la durabilité du support) pour déterminer l’efficacité. Une plus grande efficacité peut réduire significativement les coûts de main-d’œuvre, qui représentent souvent une part importante du coût total du projet.
Préoccupations environnementales
Les facteurs environnementaux sont de plus en plus importants lors de la sélection du type d’abrasif à utiliser. Les considérations environnementales peuvent être à la fois internes et externes, telles que les restrictions basées sur le lieu de travail spécifique ainsi que les lois et réglementations locales en vigueur.
Par exemple, un projet de sablage au jet près d’une rivière aura des considérations différentes de celles d’un projet de sablage réalisé dans un grand espace industriel bien ventilé.
Recyclabilité : certains matériaux, comme la grenaille d’acier, les grenailles d’acier et l’oxyde d’aluminium, peuvent être réutilisés ou recyclés plusieurs fois, réduisant ainsi les déchets et réduisant considérablement les coûts.
Poussière et confinement : La génération de poussière peut être un problème lors du sablage. Si vous travaillez à l’intérieur, avec une ventilation médiocre, vous devriez envisager des options de sablage sans poussière.
Lois et réglementations : les lois et réglementations locales peuvent limiter les types d’abrasifs pouvant être utilisés, en particulier à proximité des cours d’eau ou d’autres environnements sensibles.
Quels sont les différents types d’abrasifs ?
Les médias abrasifs sont disponibles dans une large gamme de types et de tailles, chacun ayant ses propres propriétés et applications.
La sélection du bon type de média de sablage pour votre projet est une étape cruciale pour obtenir des résultats optimaux.
Certains des types de médias abrasifs les plus couramment utilisés dans le sablage au jet comprennent :
- Bille d’acier
- Grenaille d’acier
- Oxyde d’aluminium
- Bille de plastique
- Bille de verre
- JETMAG
- Grenat GMA
- Coquilles de noix
Bille d’acier
La bille d’acier est constituée de petites particules d’acier sphériques de différentes tailles. La bille d’acier a une structure uniforme, offrant une résilience et une résistance à la fatigue optimales. Sa grande durabilité et sa résistance à la fatigue par impact offrent une efficacité de nettoyage élevée à coût économique.
En raison de ses propriétés, la grenaille d’acier est hautement recyclable, ce qui signifie qu’elle peut être utilisée plusieurs fois, ce qui peut aider à minimiser les coûts au fil du temps.
La bille d’acier est disponible dans une gamme de différents degrés de dureté et tailles de grain. Comme tous les abrasifs faits à base d’acier, une contamination ferreuse ou de la rouille se produira sur la surface traitée.
Le sablage au jet avec de la bille d’acier produit de très faibles niveaux de poussière et de particules en suspension dans l’air.
Grenaille d’acier
La grenaille d’acier partage un bon nombre des mêmes propriétés que la bille d’acier.
La principale différence entre la grenaille d’acier et la bille d’acier réside dans la forme des grains. La bille d’acier a une forme sphérique et uniforme tandis que la grenaille d’acier a une forme aléatoire, avec des bords angulaires.
Comme la bille d’acier, la grenaille d’acier est hautement recyclable et peut être réutilisée plusieurs fois. Cependant, les bords tranchants et angulaires du produit commenceront à s’arrondir progressivement au fil du temps avec des utilisations répétées, minimisant l’efficacité du produit après plusieurs utilisations.
La grenaille d’acier est également disponible dans différentes qualités de dureté et tailles de grains.
Bille de plastique
La bille de plastique est beaucoup moins agressive que la plupart des autres abrasifs.
En raison de sa faible dureté, seulement 3-4 sur l’échelle de dureté Mohs, il est idéal pour le sablage de matériaux plus mous tels que la fibre de verre, l’aluminium, le cuivre, le laiton, les plastiques, le caoutchouc, les composites et les composants électroniques. Elle est également bien adaptée aux applications où l’objectif est de minimiser toute gravure de la surface finale.
De plus, en raison de sa nature non métallique, la bille de plastique ne génère aucune chaleur lors du travail avec des substrats métalliques, éliminant ainsi le risque de déformation.
Les abrasifs en plastique ne contiennent pas de silice et ne laissent aucun dépôt résiduel sur la surface traitée.
Cependant, la bille de plastique est plus sujets à l’électricité statique. Par conséquent, des précautions supplémentaires doivent être prises pour garantir que tous les équipements de sablage sont correctement mis à la terre.
Bille de verre
La bille de verre est un autre type de support abrasif couramment utilisé. Les billes de verre sont disponibles en différentes tailles de grains, selon l’application.
Les billes de verre constituent un choix d’abrasif moins agressif et convient particulièrement au sablage de matériaux moins durs tels que les métaux mous comme le laiton et l’aluminium, ou les surfaces en plastique.
Les abrasifs à billes de verre sont généralement produits à partir de verre recyclé fondu, ce qui en fait un choix respectueux de l’environnement. La bille de verre peut généralement être réutilisée plusieurs fois, ce qui augmente encore son avantage environnemental, tout en maintenant les coûts à un niveau bas.
Bien que les médias abrasifs en verre concassé puissent contenir de la silice, les billes de verre n’en contiennent pas, car le processus de production élimine la silice du matériau.
Le sablage avec des billes de verre ne produit aucune silice en suspension dans l’air, éliminant ainsi tout problème de santé pour l’opérateur.
Les billes de verre sont également chimiquement inertes, ce qui en fait un choix privilégié pour les applications industrielles.
JetMag®
Le JetMag® est un sable synthétique à base d’olivine et de pyroxène largement utilisé pour le sablage au jet.
Il offre une excellente qualité de ponçage et son rapport coût/performance est très compétitif. Cette propriété permet soit un nettoyage plus rapide et/ou une consommation réduite d’abrasif.
Le JETMAG® est entièrement non toxique et ne contient ni métaux lourds ni éléments toxiques. Il n’est pas répertorié comme matière dangereuse dans le système WMHIS, ce qui rend son élimination finale relativement facile. L’utilisation de cet abrasif génère également très peu de poussière, ce qui le rend sans danger pour l’opérateur et pour l’environnement.
Le Jetmag® est un choix privilégié pour les applications nécessitant une action de nettoyage rapide à faible coût. Cependant, il est modérément friable, ce qui signifie qu’il se brise lors d’un impact, ce qui entraîne une recyclabilité (potentiel de réutilisation) inférieure par rapport aux autres abrasifs synthétiques.
Le Jetmag® peut être utilisé sur des substrats métalliques ferreux et non ferreux et ne laissera aucune oxydation.
Le Jetmag® a une très faible densité, ce qui signifie un volume d’abrasif plus élevé pour un poids donné.
Le Jetmag® est disponible en différentes tailles de grain allant d’aussi peu que 0,5mm jusqu’à 6mm.
Oxyde d'aluminium
L’oxyde d’aluminium fait partie des abrasifs les plus durs disponibles. C’est également un excellent choix pour les applications qui doivent éviter la contamination ou la corrosion.
L’oxyde d’aluminium peut être utilisé pour décaper de nombreux substrats différents, notamment le métal, le verre et le bois, et est principalement utilisé pour la gravure et la finition. Le sablage à l’oxyde d’aluminium offre un excellent pouvoir de coupe et laisse généralement une surface propre et texturée.
L’oxyde d’aluminium produit peu de poussière et ne contient aucune silice détectable, ce qui en fait une option très sécuritaire pour l’opérateur et son système respiratoire.
L’oxyde d’aluminium est un abrasif à faible teneur en fer, ce qui signifie qu’il ne laissera aucune rouille sur la surface de vos pièces, éliminant ainsi tout problème éventuel lié lors des processus ultérieurs.
L’oxyde d’aluminium est recyclable et réutilisable, ce qui réduit le coût total d’utilisation.
Les particules d’oxyde d’aluminium ont une forme angulaire et sont disponibles dans de nombreuses tailles de grains différentes.
Sa haute densité et sa netteté angulaire le rendent très polyvalent et convient à une utilisation dans les processus de sablage humide et sec.
Grenat GMA (Garnet)
Le grenat est un abrasif naturel, à base minérale largement utilisé.
Le grenat est reconnu pour sa grande efficacité, ce qui signifie qu’il nécessite moins d’abrasif pour le même travail que d’autres matériaux abrasifs. Son coût au mètre carré est également relativement faible comparé aux autres abrasifs.
Le grenat peut être utilisé dans les applications de sablage humide et sec, y compris le découpage à l’eau. Le sablage au grenat produit très peu de poussière, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans des applications sensibles à l’environnement ou dans des espaces confinés.
L’une des propriétés uniques du grenat est sa structure cristalline, qui provoque la fracture du matériau en grains aux arêtes vives. Cette propriété signifie que le grenat ne perd pas son efficacité lorsqu’il est réutilisé, contrairement à la grenaille d’acier par exemple, dont les bords s’usent et deviennent émoussés ou arrondis, affectant l’efficacité du sablage.
Le fait que le grenat soit un matériau naturel, recyclable et réutilisable, en fait un choix écologique pour le sablage au jet.
Coquille de noix
Les coquilles de noix sont couramment utilisées comme abrasif dans le sablage pour diverses applications.
Leur dureté naturelle, qui se situe dans l’échelle de dureté de Mohs entre 2,5 et 4, les rend adaptées aux surfaces délicates et aux matériaux plus tendres comme le bois, le plastique et la fibre de verre, où des abrasifs plus agressifs pourraient causer des dommages.
Ils sont également utilisés pour le sablage de surfaces métalliques, où toute rayure ou gravure est inacceptable, tel que le sablage des parois intérieures des cylindres d’un moteur.
La forme arrondie et irrégulière des coquilles de noix assure une action abrasive douce mais efficace qui élimine les contaminants, les revêtements et la rouille sans creuser ou piquer le substrat sous-jacent.
L’un des principaux avantages de l’utilisation des coquilles de noix est leur respect de l’environnement, car elles sont biodégradables et non toxiques, ce qui facilite grandement le nettoyage.
Cependant, les coquilles de noix peuvent ne sont pas aussi efficaces pour les travaux lourds ou sur les matériaux plus durs que les abrasifs plus corsés tels que l’oxyde d’aluminium ou la grenaille d’acier.
De plus, elles peuvent générer de la poussière pendant le processus de sablage, ce qui nécessite des mesures de contrôle de la poussière appropriées pour la sécurité de l’opérateur et la propreté de l’espace de travail. Par conséquent, le choix des coquilles de noix en tant que média abrasif doit prendre compte des exigences spécifiques de la tâche ainsi que des matériaux concernés.
Référence rapide abrasifs pour sablage au jet
| Bille d'acier | Grenaille d'acier | Bille de verre | Oxyde d'aluminium | Grenat (Garnet) | Jetmag | Carbure de silicium | Bille de plastique | Bille céramique | |
| Finition | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | X | ✓ |
| Nettoyage / Décapage | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| Polissage | ✓ | X | ✓ | X | X | X | X | X | ✓ |
| Profilage de la surface (gravure) | X | ✓ | X | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | X |
| Vitesse de travail | Moyen | Moyen-élevé | Moyen | Élevé | Élevé | Faible | Très élevé | Moyen-élevé | Moyen |
| Recyclabilité | Très élevé | Très élevé | Élevé | Moyen-élevé | Moyen | Faible | Moyen | Moyen | Élevé |
| Probabilité d'enlèvement du métal | Très faible | Moyen-élevé | Très faible | Moyen-élevé | Moyen | Moyen-élevé | Moyen-élevé | Très faible | Très faible |
| Dureté (échelle Mohs) | 6-7.5 | 8-9 | 5.5 | 8-9 | 8 | 7-7.5 | 9 | 3-4 | 7 |
| Densité (lb/pi3) | 280 | 230 | 100 | 125 | 130 | 85 | 96 | 46-60 | 150 |
| Taille des grains | 8-200 | 10-325 | 30-440 | 12-325 | 16-325 | 16-60 | 36-220 | 18-80 | 8-46 |
| Pression typique requise (psi) | 30-90 | 30-90 | 30-80 | 30-90 | 30-80 | 50-100 | 30-80 | 30-50 | 30-90 |
Quelle est la quantité d’abrasifs nécessaire pour mon projet ?
Il est important de bien estimer la quantité d’abrasifs nécessaire pour votre projet de sablage au jet afin d’éviter les dépenses et les retards inutiles.
Pour calculer la quantité nécessaire, vous devez prendre en compte les facteurs suivants :
La surface : Calculez la surface totale à décaper (en pieds carrés ou en mètres carrés).
Profil de sablage : Déterminez la profondeur du profil de surface souhaitée (mesurée en millièmes de pouce ou en micromètres).
Taux de consommation de l’abrasif : Consultez votre fournisseur de produits abrasifs pour obtenir le taux de consommation de produit par unité de surface et de profondeur de profil pour le produit spécifique que vous avez choisi.
À l’aide de ces valeurs, vous pouvez calculer la quantité de produit abrasif nécessaire comme suit :
Support abrasif (lbs)=Surface (pi2)×Profondeur du profil (mm)×Taux de consommation du support (lbs/pi2/mm)
En tenant compte de ces facteurs et en effectuant le calcul, vous pouvez vous assurer que vous disposez d’une quantité suffisante de produits abrasifs pour votre projet de sablage.
Conclusion
Le choix du bon média abrasif pour votre projet de sablage au jet est une décision importante qui nécessite un examen minutieux de divers facteurs.
En évaluant le matériel à sabler, la finition souhaitée, les préoccupations environnementales, le coût et l’efficacité, la sécurité des travailleurs et la compatibilité de l’équipement, vous serez en mesure de faire un choix éclairé.
IST Surface Technologies propose une large gamme d’options de médias abrasifs et des conseils d’experts pour garantir que vous obtenez les meilleurs résultats lors de vos projets de sablage au jet.
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