Introduction sur les fluides d'usinage des métaux

Dans le processus d'usinage, le fluide de travail des métaux joue donc un rôle crucial qui va au-delà de la simple lubrification. Alors que les techniques de lubrification conventionnelles se concentrent sur la réduction de l'usure, de la production de chaleur et du frottement, le fluide a une tâche totalement différente dans l'usinage des métaux. L'objectif n'est pas seulement de minimiser l'usure, de dissiper la chaleur et de réduire les frottements, mais aussi et surtout de faciliter le changement de forme voulu pendant l'usinage. Cette nuance subtile met l'accent sur la facilitation du changement de forme souhaité, ce qui marque une différence fondamentale entre la lubrification et le travail des métaux.

Choisir le bon fluide pour le travail des métaux

Le choix du fluide le plus approprié pour une application spécifique est une question complexe. De nombreux facteurs jouent un rôle dans ce choix. Si les essais en laboratoire peuvent initialement aider à évaluer l'impact sur l'environnement, les aspects sanitaires, la résistance à la corrosion et la limitation de l'usure, des essais approfondis sur le terrain sont essentiels pour s'assurer que toutes les exigences spécifiées sont respectées. Cependant, la mise en place d'un essai efficace sur le terrain est un défi, car le contrôle de tous les facteurs d'influence, y compris l'interaction humaine, est une tâche complexe.

Les différents processus d'usinage présentent des similitudes mais aussi des différences significatives, tant au niveau de l'intensité de l'usinage que des exigences en matière de refroidissement et de lubrification. Différents types de produits sont choisis pour chaque processus. Le rôle des fluides pour le travail des métaux diffère également pour chaque processus. Ces processus d'usinage peuvent être divisés en quatre groupes distincts :

Le tournage et le fraisage, l'alésage et le perçage, le rabotage et le sciage sont quelques-uns des procédés d'usinage pour lesquels l'utilisation de fluides diluables à l'eau, tels que les émulsions, les micro-émulsions ou les fluides synthétiques, est courante. Ces fluides jouent un rôle crucial dans le contrôle de la température, en particulier pour limiter la production de chaleur par l'outil de coupe.

Pour les opérations telles que le filetage ou le taraudage, on utilise souvent de l'huile pure ayant de fortes propriétés anti-usure et EP (Extrême Pression). L'objectif de ce fluide est d'empêcher l'adhésion de la matière à usiner aux nombreuses arêtes de coupe et d'éviter les soudures localisées entre l'outil et la pièce à usiner.

Lors du meulage, on utilise généralement un fluide diluable à l'eau, tel qu'une émulsion, une micro-émulsion ou un fluide synthétique. Parfois, de l'huile minérale pure est également utilisée. L'objectif de ces liquides est d'éliminer les grains tombés au sol et de refroidir la surface de la pièce afin d'éviter des changements structurels indésirables.

L'huile minérale pure est souvent utilisée pour le rodage, mais parfois un liquide diluable à l'eau est également utilisé. Ce fluide a pour fonction de favoriser la lubrification mixte entre l'outil de coupe et la pièce à usiner, ce qui permet d'obtenir le profil de surface souhaité.

Microbiologie des fluides pour le travail des métaux

Lorsque des produits émulsifiables sont utilisés, le développement de micro-organismes peut se produire à l'interface entre "l'huile entraînée" et l'émulsion, entraînant des problèmes d'odeurs désagréables, des blocages et une réduction de la qualité des opérations. Pour minimiser ce phénomène, il est essentiel de réduire au minimum la contamination de l'émulsion par l'huile de lubrification. L'huile flottante doit être soigneusement éliminée, et il est préférable d'utiliser un système de circulation continue avec aération pour éviter un environnement anaérobie.

Un nettoyage efficace, la limitation de la contamination par les copeaux et l'absence de déchets dans le réservoir sont des mesures essentielles pour prévenir la prolifération des micro-organismes. Dans les cas extrêmes, l'utilisation de biocides peut s'avérer utile, mais elle doit être modérée pour éviter toute résistance. Le maintien d'un système propre par l'élimination continue des contaminants, y compris un nettoyage approfondi lors du changement de fluide, est essentiel pour minimiser ce problème.