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Grenaillage de précontrainte par ultrasons

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  • Grenaillage de précontrainte par ultrasons

Grenaillage de précontrainte par ultrasons – Shot Peening

Notre procédé de grenaillage de précontrainte par ultrasons (shot peening) est utilisé afin d’améliorer :

  • La tenue en fatigue des pièces métalliques
  • La résistance à la corrosion sous contrainte et à la fatigue de contact

Cette solution de traitement par impacts des surfaces est réalisée en bombardant de petits projectiles sur la zone spécifique à grenailler. Cette action induit des contraintes de compression résiduelles en surface, qui vont retarder l’apparition de fissures, et garantir l’augmentation de la durée de vie de la pièce. Il s’agit d’un procédé d’écrouissage, sa mise en oeuvre modifie les propriétés mécaniques du matériau.

Principe du grenaillage de précontrainte

J.Almen a découvert le grenaillage dans les années 1930 alors qu’il travaillait pour General Motors.

Le grenaillage de précontrainte ou shot peening est un procédé utilisé pour induire des contraintes résiduelles de compression superficielles, et pour modifier les propriétés mécaniques des métaux. La méthode consiste à percuter à haute vitesse une surface avec des projectiles (billes métalliques, de verre ou de céramique), avec une force suffisante pour créer une déformation plastique: chaque bille agit comme un petit marteau.

Le grenaillage de précontrainte ou shot peening, par des chocs successifs, entraîne des changements dans les propriétés mécaniques de la surface. Le grenaillage de précontrainte ou shot peening est souvent requis pour les réparations des zones fragiles,  pour compenser les contraintes de traction introduites par l’usinage et les remplacer par des contraintes de compression. Selon la géométrie et le matériau de la pièce, ainsi que le matériau du projectile, sa qualité, son intensité et son champ d’action, le grenaillage peut améliorer la tenue en fatigue de 0 à 1000%. Les contraintes surfaciques de compression confèrent une résistance à la fatigue et à certaines formes de corrosion sous contrainte (procédé d’écrouissage).

Les méthodes conventionnelles de grenaillage de précontrainte – shot peening pour propulser des projectiles, sont les systèmes à air comprimé et à roues centrifuges. Les autres méthodes sont le grenaillage par ultrasons, le grenaillage par voie humide et le grenaillage laser (qui n’utilise pas de projectiles).

SONATS  s’est spécialisée dans le grenaillage de précontrainte (shot peening) par ultrasons, technologie STRESSONIC®  désormais mature et qui a prouvé ses avantages.

Pour tout comprendre du grenaillage de précontrainte par ultrasons, téléchargez notre brochure sur ce procédé d’écrouissage.

MFN – NOUVEL ARTICLE
« Flexible, Portable and Automated : Shot Peening at its best »

Notre expert en procédé explique les bénéfices de la technologie de grenaillage par ultrasons et des cas d’application pour l’industrie aéronautique et automobile.

Télécharger l’article en anglais.

Avantages du grenaillage de précontrainte

SONATS propose des équipements innovants de grenaillage de précontrainte par ultrasons. Les équipements sont développés à partir de la technologie STRESSONIC® et offrent de nouvelles solutions face aux limites du grenaillage conventionnel. Ils permettent notamment de:

Augmenter la productivité et la qualité:

  • Amélioration de la tenue en fatigue
  • Traitement des pièces de géométrie complexe
  • Faible rugosité

Réduire les coûts:

  • Cycle de traitement plus court
  • Réduction de la quantité de billes, d’énergie et d’air comprimé utilisés
  • Intégration aisée dans la ligne de production
  • Traitement souvent possible « in situ » sans avoir à démonter un équipement pour isoler la pièce à traiter

De plus, l’utilisation de billes de qualité supérieure et le contrôle en temps réel des paramètres assurent la répétabilité et l’efficacité du traitement.

Notre procédé d’écrouissage, le grenaillage de précontrainte par ultrasons, génère un état de surface (rugosité) optimal et généralement meilleur que les procédés classiques de grenaillage.

Comparaison rugosité - Grenaillage conventionel et grenaillage par ultrasons - SONATS
Comparaison d’état de surface (rugosité et post-traitement de grenaillage) sur deux éprouvettes en aluminium série 7000 avec une intensité de grenaillage identique (12A)

Publications techniques et scientifiques

Consultez les publications à propos du procédé de grenaillage de précontrainte (simulation, amélioration de la tenue en fatigue, nanocristallisation, grenaillage céramique…)   
Comparaison de profils de contraintes résiduelles avant et après grenaillage -SONATS
Comparaison de profils de contraintes résiduelles d’engrenage avant et après grenaillage de précontrainte avec la technologie STRESSONIC®

CERTIFICATIONS

Nos équipements sont certifiées selon les recommandations aéronautiques suivantes :

  • SAE/AMS – AMS 2430 « Shot peening, Automatic »
  • SAE/AMS – AMS 2432 « Shot peening, computer monitored »
  • SAE/AME – AMS 2580  » Ultrasonically activated  shot peening »
  • SAE/AME – AMS  2585 « Shot Peening medias – ultrasonically activated »
  • BNAE-NFL 06 833  » Aerospace series – ultrasonically shot peening »

SONATS propose une large gamme de solutions pour répondre à vos besoins:

Équipement standard portatif, STRESSVOYAGER® USP, pour les opérations de grenaillage localisés

Sous-traitance d'un traitement de grenaillage de précontrainte (shot peening) local in-situ – SONATS

Machines spéciales, conçues et développées selon les besoins du clients

Machine spéciale de grenaillage de précontrainte par ultrasons - SONATS

Prestations de service et sous-traitance dans nos locaux ou sur votre site

Prestation et sous-traitance de grenaillage de précontrainte – SONATS

Pour en savoir plus sur le procédé de grenaillage de précontrainte par ultrasons, téléchargez notre brochure.

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