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Ingénierie de grenaillage
Lors de nouvelles applications, les techniciens et ingénieurs SONATS réalisent une étude complète des caractéristiques de la pièce et des variables du traitement de grenaillage pour apporter la mise au point la plus appropriée.
Pour chacune de ces applications, le client définit ses objectifs et contraintes en termes de valeurs :
À partir de ces éléments, SONATS oriente son étude suivant deux axes de travail :
L’orientation optimale de l’ensemble acoustique par rapport à la pièce est déterminée en collaboration avec le bureau d’études afin de prendre en compte les encombrements des éléments proches de la zone à traiter, mais également le niveau de contraintes de compression à introduire dans le matériau. Cette étape permet aussi de concevoir l’enceinte de traitement, de choisir les matériaux qui la composent, et d’y intégrer des composants supplémentaires destinés à orienter favorablement le flux de billes vers les zones à impacter, en optimisant le temps de process.
Cette étape permet de déterminer les paramètres du process qui permettront d’atteindre les intensités de grenaillage requises. Les paramètres sont la fréquence et l’amplitude de vibration, les dimensions et la forme de la sonotrode, la distance entre la sonotrode et la zone à traiter, le temps de traitement, la nuance, la dureté et la masse de billes utilisées. Les billes de petit diamètre seront utilisées pour obtenir des contraintes de surface élevées tandis que les billes de plus gros diamètre seront utilisées pour avoir une profondeur écrouie importante.
Les différentes combinaisons de traitement mises au point sont caractérisées par la prise en compte de mesures de rugosité de surface et de mesures de contraintes résiduelles introduites.
SONATS a développé une solution de traitement de grenaillage de précontrainte par ultrasons dans le cadre d’une opération de réparation sur un élément aéronautique. L’outillage et les paramètres ont été définis lors de l’étape de qualification et la gamme de traitement a ensuite été appliquée sur la pièce sans être démontée et isolée du moteur par le service maintenance du client. Cette opération a permis :
Sur la figure 1, on distingue en noir l’ensemble acoustique cartérisé, et en blanc l’enceinte de traitement de géométrie conforme à la zone à traiter.
Sur la figure 2, on remarque les quelques grammes de billes utilisés présents dans la chambre.
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