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Superfinition Isotrope C.A.S.E

Le procédé C.A.S.E.™ (Chemically Assisted Surface Enhancement) a été développé e particulier pour les engrenages et les cages de roulement afin d’optimiser les propriétés de résistance aux phénomènes de Fatigue et de Pitting.

Le procédé consiste en un Grenaillage de précontrainte, suivi d’une finition isotrope pour étendre la limite de fatigue en surface au-delà de celle obtenue par simple grenaillage.

Avantages

  • Procure un état de surface proche du poli miroir
  • Réduit les temps de fabrication et les coûts de production
  • Finition compatible avec le nettoyage et la stérilisation microbiologiques
  • Améliore la rugosité et augmente les contraintes admissibles
  • Réduit l’endommagement au Pitting
  • Augmente la rétention de lubrifiant
  • Permet le cassage d’angles et facilite la manipulation et l’assemblage
  • Diminue la température des lubrifiants
  • Réduit les bruits dans les transmissions

Applications

off-roadLe procédé CASE s’applique sur les dentures en complément du traitement thermique après usinage ou rectification et permet d’obtenir une meilleure lubrification à flancs de dents par la suppression des aspérités de surface.

Ce procédé a fait ses preuves sur les transmissions, les clapets et les boîtes de vitesse utilisées dans l’aéronautique, l’éolien, l’automobile, les véhicules tous terrains et de terrassement. La durée de vie les pièces traitées sera notablement prolongée.

Destiné à toutes les pièces sollicitées au gearsroulement et au glissement métal contre métal, toutes les tailles d’arbres de transmission ou de pignons peuvent être virtuellement traitées.

Notre retour d’expérience du procédé CASE sur des pignons a démontré une durée de vie multipliée par 5 avant l’apparition des premiers signes d’écaillage (Pitting). Une référence en compétition automobile a notamment mis en évidence l’absence de micro-écaillage (Micro-Pitting) après 3 courses.

  • Pièces de transmission
  • Roulements
  • Cames et galets suiveurs
  • Paliers
  • Plans de joint
  • Toutes situations impliquant un contact métal contre métal

Grenaillage de Précontrainte

influence de la charge appliquée - somme algébrique
Influence de la charge appliquée – somme algébrique

Un grenaillage contrôlé est un bombardement de la surface avec un petit média sphérique ou “billes” dont la taille et la qualité sont prédéfinies et contrôlées.
Les billes peuvent être en acier, inox, verre ou céramique.

Chaque bille frappe le métal tel un petit marteau créant une empreinte en surface. L’incidence de ces déformations génère des contraintes résiduelles de compression par un allongement dans le domaine élasto-plastique en surface et une réaction du matériau à cœur. L’amplitude de la contrainte résiduelle de compression est directement liée à la limite d’élasticité du matériau et est de l’ordre de 80% de cette valeur. Les contraintes résiduelles de traction d’usinage sont éliminées, prolongeant ainsi la durée de vie.

Un double grenaillage (Dual Peening) avec une intensité plus faible et une taille de bille plus petite réduira la rugosité et augmentera la contrainte en surface, l’écrouissage apportant un bénéfice supplémentaire.

Superfinition Isotrope

finition-isotropeLa finition isotrope supprime les aspérités en surface tout en préservant l’intégrité de la couche mise en compression.
De plus elle laisse quelques empreintes (ou vallées) issus du grenaillage ou de la rectification, vitaux pour la rétention du lubrifiant.

Cette modification de surface permet le maintien uniforme d’un film lubrifiant tout en réduisant sa température et les frictions. Il en résulte une diminution des pertes de puissance et une amélioration des performances et de la durée de vie des transmissions.

Cette technique de finition est douce et maîtrisée par l’utilisation d’un acide oxalique et d’un média non-abrasif. L’action de l’acide oxalique fragilise les pics (ou sommets) qui sont progressivement aplanis par micro-rodage.

Après une durée prédéterminée, la phase chimique est stoppée suivie d’une phase de rinçage/polissage qui ralentit progressivement la formation d’oxydes et produit un effet poli-miroir en surface. La formulation chimique spéciale n’attaque ou n’érode ni la surface ni la structure granulaire du matériau. Toutefois la courte durée du processus rend possible une production pour de grands volumes de pièces.

Les médias de finition isotrope sont sélectionnés afin de porter sur les pics de rugosité d’usinage et ne pas enlever les vallées utiles pour la rétention du lubrifiant.

L’écaillage (Pitting Fatigue) est un facteur critique dans l’analyse de charge qui limite la conception de la plupart des pignons.
La superfinition CASE a démontré son efficacité dans le retardement de l’apparition du macro ou micro-pitting.
L’amélioration de l’état de surface permet une meilleure répartition de charge en réduisant la pression de contact et augmente la durée de vie.

 

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