Contrôle et répétabilité du procédé de grenaillage par ultrasons (USP) VS grenaillage conventionnel (CSP)

  • europetechnologies
  • 27 mai 2020

Notre équipe d’expert en grenaillage a démontré lors d’une d’étude comparant le procédé de grenaillage conventionnel et le procédé grenaillage de précontrainte par ultrasons STRESSONIC® des résultats équivalents. Cependant l’étude a aussi démontré que le procédé de grenaillage par ultrasons présente bien plus d’avantages que le grenaillage conventionnel grâce à la bonne répétabilité et le contrôle du procédé.

Le contrôle des médias, est un avantage majeur pour le secteur de la maintenance, réparation et révision (MRO) dans l’aéronautique, il offre l’opportunité de réaliser des traitements de surface sur :

  • des zones localisées,
  • des pièces à géométrie complexe
  • des pièces de trop grandes dimensions pour une machine de grenaillage conventionnel

Le procédé par grenaillage ultrasons permet alors de  traiter les pièces sur sites clients permettant de réduire la période d’indisponibilité de l’avion, réduire les approvisionnements, diminuer les stocks et augmenter les aptitudes au vol de l’avion.

Concernant la production série mais aussi la MRO, le contrôle de l’amplitude de la vibration de la sonotrode permet d’augmenter la productivité en réduisant le temps de cycle de grenaillage et en réduisant le risque d’erreur via la contrôle des paramètres en temps réel.

Extrait de l’étude

« Suivant les normes SAE AMS 2580* et SAE AMS 2585**,  l’amplitude de vibration est contrôlée en temps réel ». La tolérance est de +/- 4µm/pv.

AMS 2580A

Tabeau 1 – Paramètres du grenaillage de précontrainte activé par ultrasons 

Paragraphe Paramètre Unités Tolérance du procédé (+/-)
3.2.3.1 Amplitude de vibration de la sonotrode Pouce (millimètres) 0.00016 (0.004)

Figure.32. AMS 2580 spécification

Le résultat de l’intensité Almen est de plus ou moins +/-1.8mmA comparé à la norme AMS qui est de +/-3.8mmA.  

Tableau 1. Effet de l’amplitude

Amplitude (µm/pv) Intensité (A) Intensité (FA)
60 8.3 21.1
65 9 22.9
70 9.7 24.6
75 10.4 26.4
80 10.9 27.7

En grenaillage par ultrasons, la quantité de média à l’intérieur de ‘loutillage pourrait aussi affecté le résultat de l’intensité Almen. Mais l’effet est très faible. Ce test a été réalisé avec les conditions suivantes : grenaillage direct, amplitude de 70µm. 

Tableau 2. Effet de la quantité de médias

%Perte Poids (g) Approx #Medias Intensité (A) Intensité (FA)
0% 4.6 460 9.7 24.6
-5% 4.37 437 9.7 24.6
-10% 4.14 414 9.8 24.9
-20% 3.68 368 9.9 25.1

Remarque : Le temps de traitement doit être ajusté suivant la couverture requises par le client. »  

Ultrasonic Shot Peeing, SONATS, 12/09/2019, p17

*SAE/AME – AMS 2580 Shot peening, ultrasonically activated

**SAE/AME – AMS 2585 Shot Peening media – ultrasonically activated

Vous souhaitez en savoir plus sur la comparaison du grenaillage conventionel (CSP) et du grenaillage de précontrainte par ultrasons (USP), basé sur la rugosité de surface et la métallographie, les contraintes résiduelles mesurées par DRX et les test en fatigues. Téléchargez l’article « Ultrasonic Shot Peening ».

Article en anglais.

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