Informations techniques

Le contrôle de qualité des poudres de diamant micron est un sujet très controversé et généralement méconnu. La raison de ce problème réside dans la très petite dimension du produit, qui rend son contrôle très difficile et le rend très dépendant de l’instrument utilisé et de son opérateur. Les poudres de diamant micron tombent ainsi dans la catégorie des produits que les uti­li­sa­teurs sont généralement dans l’in­ca­pa­cité de contrôler.

Les poudres micron doivent être très précises et ré­gu­lières d'une livraison à l'autre. Malheureusement, il n’existe pas de système de mesure commun. Toutes les tentatives d’accord ou de stan­dar­di­sa­tion des méthodes de mesure ont échoué à ce jour (voir page Normes de produits). Au-delà de ce problème technique, il existe un facteur humain: la faible dimension du produit et sa nature exigent un haut niveau de formation, pour qu’une personne utilisant une technique de contrôle bien établie et un instrument unique obtienne des résultats précis et répétitifs, même dans le cas simple d’une granulation micron forte. A l’extrémité la plus fine de la gamme de produits, la difficulté augmente encore et lorsqu’il s’agit d’opérateurs et de sites multiples, le problème est pratiquement insoluble.

La mesure s'effectue donc donc sur un très petit échantillon du produit, afin de déterminer la distribution statistique des particules, qui peut être exprimée en tant que distribution de poids ou, plus com­mu­né­ment, de distribution de nombres (ou de population).

Caractéristiques de la distribution
La distribution des particules doit se situer à l’intérieur de certaines limites, généralement définies par le fabricant. Le nombre principal est la médiane (d50) de la distribution. Il s’agit du point central de la distribution, de part et d’autre duquel se situent 50% de toutes les particules. La médiane doit se situer dans certaines limites, définies en tant que plage de médiane. Il est parfois fait état de la dimension moyenne de la distribution, soit la moyenne arithmétique de la dimension des particules mesurées. La largeur de la distribution doit également être spécifiée. Elle est généralement définie par une limite supérieure telle que d99 et une limite inférieure.

Exemple: Max. d99 signifie que le d99 mesuré de la distribution ne doit pas excéder cette valeur. Min. d10 signifie que le d10 mesuré de la distribution ne doit pas être inférieur à cette valeur. Dans certains cas, on utilise une valeur maximum de l’écart-type de la distribution. Il s’agit d’une solution plus simple, selon le type d’instrument utilisé. L’écart-type a toutefois le désavantage d’être influencé par le type d’instrument, le pas en microns ou la largeur de canal utilisés.

Étalonnage et échantillonnage
L'étalonnage de l'instrument de mesure est un problème majeur, surtout s'il s'agit d'accorder plusieurs instruments ou lieux de mesure. Les écarts de mesure entre deux four­nis­seurs peuvent facilement dé­pas­ser une granulation micron. Les mesures faites dans des laboratoires différents ne peuvent donc pas être comparés directement. Une com­pa­rai­son valable ne peut être faite que sur la base de mesures faites dans un même laboratoire. Dans tous les cas, quel que soit l’instrument utilisé, il faut s’assurer que l’échantillon mesuré est tota­le­ment représentatif du produit. Ceci signifie aussi que le produit doit être parfaitement homogène, même avant son séchage après calibrage. Le pré­lè­ve­ment de l’échantillon et sa préparation doivent être l’objet d’une grande attention, afin de ne pas in­flu­en­cer la distribution ou le pro­ces­sus de contrôle.

Par définition, les poudres de diamant micron comprennent tous les abrasifs diamant situés sous la granulation tamis standard D46 (325/400), qui est la plus fine produite commercialement. Les granulations micron s’étendent donc de 0 à environ 120 microns, recouvrant partiellement la gamme des tamis jusqu'au D76 (200/230).

Pour un bon choix de poudre et une bonne conception de produit, il est important de connaître la corrélation exacte entre les granulation micron les plus fortes et les granulations tamis qui les recouvrent. Dans ce but, Van Moppes a développé son propre système de mesure optique des granulations tamis, destinée à établir la corrélation des granulations dans la zone de transition et de recontrôler les granulations tamis dans la gamme des granulations de rectification. Ces limites optiques ont été validées par de nombreuses mesures.

Évaluation de l'état de surface
Les poudres de diamant micron sont le plus fréquemment utilisées pour obtenir une finition ou une géométrie de surface précise sur une matière dure. Dans certains cas, la surface ne doit se conformer qu’à certaines propriétés optiques, mais dans d’autres, la texture de surface doit se situer dans certaines limites précises. C’est dans ce but qu’il est procédé à une mesure de rugosité de surface à l’aide d’un instrument approprié. La mesure de l’état de surface fait l’objet de la norme ISO 4287, qui décrit le détail de telles mesures. Dans le présent document, nous ne nous référons qu’aux mesures de rugosité de surface les plus couramment utilisées pour l’évaluation d’une surface après rodage ou polissage à l’aide de poudres de diamant micron. La rugosité de surface s’exprime par des paramètres en R, tels que Ra, Rz ou Rt.
Remarque: Les paramètres W concernent l’ondulation d’un profil de surface, les paramètres P concernant le profil primaire, avant tout ajustement géométrique. Pour plus de détails, se référer aux standards ISO 4287, 3274, 4288 et 11562.

Mesures de rugosité de surface
Le tableau ci-dessous décrit les mesures de rugosité de surface les plus utilisées pour l’évaluation des surfaces obtenues par le polissage à la poudre de diamant micron. L’unité de mesure est le micromètre ou micron (μm), le nanomètre (nm) ou l’Angstrom (Å), selon la granulation de poudre utilisée et l’état de surface obtenu (1 μm = 1’000 nm = 10’000 Å).

Description des principales mesures de rugosité de surface
Ces descriptions sont les mesures les plus communes, extraites de la norme ISO 4287. Cette dernière comprend de nombreuses autres mesures, telles que profil d'ondulation, écart et largeur d'éléments de profil, taux de longueur portante ou facteurs d'asymétrie, d'aplatissement, de pente, etc. Certains anciens codes, toujours utilisés, figurent entre parenthèses.

Rapport entre Rugosité de surface et Qualité de la poudre micron
Cette relation peut être brièvement définie ainsi: Ra dépend principalement de la médiane (d50) de la poudre micron, ainsi que de sa forme. Rt (Rmax) dépend principalement du haut de la distribution de la poudre (tel que le d95 ou d99 de la distribution), ainsi que de la forme de particule. Les particules en surdimension et les agglomerats de particules tendent à produire de fortes raies isolées. Il est donc important d’utiliser une poudre micron de qualité appropriée, absolument régulière d’une livraison à l’autre. C’est cela que Van Moppes s’engage à vous livrer. D’autre part, l’obtention ciblée de la rugosité de surface correcte dépend également du bon choix des granulations de poudre, de la succession correcte et précise des séquences de rodage et de polissage. Dans une succession de cycles courts (avec alimentation continue en poudre, ou durant laquelle la poudre n’a pas le temps de se dégrader) la rugosité de surface est très directement relative à la granulation utilisée. Dans un cycle long (sans alimentation intermédiaire de poudre), la rugosité dépend principalement de la dimension résiduelle de la poudre en fin de cycle.

• Changement d’un cycle de polissage, du temps de cycle ou de la succession des granulations ?
• Changement de la pièce travaillée, de la poudre ou des paramètres de travail ?
• La poudre est-elle bien dispersée dans le liquide porteur et a-t-elle été mélangée à l’aide d’ultrasons? Les agglomerats résiduels de poudre constituent la plus fréquente source de problèmes.
• Y a-t-il eu alimentation en abrasif peu de temps avant la fin du cycle de polissage?

Remarque: Un cycle de polissage trop lent, ou une mauvaise coupe peuvent également altérer la géométrie de surface.
Si aucun de ces points ne permet de résoudre le problème, veuillez nous contacter immédiatement. Nous sommes là pour vous aider.

Attention à l'illusion d’optique !
Une surface claire et brillante ne dénote pas néces­sai­re­ment une bonne rugosité de surface. Cela ne dénote qu’une bonne appa­ren­ce optique de cette surface. Il est donc très important de toujours définir exactement les propriétés de surface requi­ses, avant toute ap­pli­ca­tion de rodage ou de polis­sage.