Étude et optimisation de la finition par polissage des arrêtes des pièces en granit : qualité de surface et émissions de particules

Résumé

La finition des arêtes de pièces de granit par polissage est un procédé mécanique indispensable dans l’industrie de transformation de granit donnant une forme géométrique à l’arête tout en maintenant un bon fini de surface et une brillance exigée par les clients. Cependant, la réalisation de ces opérations de polissage dégage des quantités importantes de particules fines et ultrafines qui peuvent pénétrer par inhalation et se déposer dans le système respiratoire des travailleurs qui sont exposés à ces particules pour des longues périodes. L’accumulation de ces particules contenant de la silice cristalline (SiO2) dans les voies respiratoires des travailleurs peut causer des maladies respiratoires et pulmonaires graves comme la bronchite chronique et la pneumoconiose appelée silicose. L’objectif principal de ce travail est d’optimiser ce processus par la diminution des concentrations de poussières générées tout en assurant le fini de surface qui permette de répondre aux exigences des clients. Des essais expérimentaux sur des échantillons de granit ont été réalisés selon un plan d’expérience factoriel complet dans lequel on a fait varier les paramètres de polissage, afin d’étudier leurs effets sur les émissions des poussières et sur les finis de surface des arêtes réalisées. Deux formes d’arête ont été étudiées (chanfrein et concave) en utilisant les outils de taille de grit G150 (phase d’ébauche) et G600 (phase de finition). Le plan d’expérience a été appliqué sur chaque configuration (Forme de l’arête / Taille de grit) faisant varier les facteurs suivants: vitesse de rotation (1500, 2500, 3500 tr/min), vitesse d’avance (500, 1000, 1500 mm/min) et débit de lubrification (20, 40, 60 ml/min). Il a été démontré que l’effet des paramètres de polissage sur les émissions de particules ainsi que sur le fini de surface dépendent de la forme de l’outil utilisée et de sa taille de grit. Une optimisation du processus a pu ressortir les meilleures combinaisons des paramètres de coupe selon la forme désirée et la phase de polissage, garantissant un bon fini de surface tout en minimisant les émissions de poussières. Quant à la lubrification, il s’est avéré qu’elle est primordiale. Plus le débit de MQL est grand, mieux est la qualité de surface finie et moins est la concentration des particules fines, d'où la lubrification abondante est recommandée.

Date	20 juil. 2022
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Victor Songmene (Directeur(-trice))