Analyse et critères de sélection des méthodes d’ébavurage

Une fois que tous les aspects précédant l’ébavurage et finition de surfaces sont abordés, tels que les questions de conception pour faciliter l’ébavurage, la limitation de la formation des bavures pendant l’usinage, la génération des bavures uniformes dans le but de faciliter l’ébavurage. Il resterait la question relative aux critères de sélection de la méthode d’ébavurage et finition de surfaces appropriée. Il est très problématique dans l’industrie de déterminer parmi les 122 procédés d’ébavurage et finition de surface, lequel est le procédé le

mieux adapté pour satisfaire les standards de qualité, tout en restant concurrentiel par la livraison des pièces dans les délais à des prix abordables.

Dans la section suivante, nous présentons des recommandations utiles permettant de sélectionner les meilleures méthodes d’ébavurage et finition de surface possible, en tenant compte du type de pièce à finir, de la qualité désirée, des moyens disponibles, etc. Cependant, pour des raisons de confidentialité, nous sommes contraints de cacher certaines données liées à l’étude réalisée dans un milieu industriel (Pratt & Whitney Canada), mais ceci n’altérerait en aucun cas le principe général de l’approche.

Recommandations

Nous avons structuré les critères de sélection des méthodes d’ébavurage et finition de surface selon plusieurs concepts pratiques, inspirés des applications et approches manufacturières.

Premier concept

On se basant sur les données du tableau 2.1 du chapitre précédant, on peut déjà avoir une idée claire des procédés d’ébavurage les plus utilisés dans le monde, ceci pourrait constituer un repère important dans la sélection de la méthode d’ébavurer la pièce. L’ordre apparent des procédés d’ébavurage sur le tableau est régi principalement par le rapport qualité – prix. L’exemple de l’ébavurage manuel représentant le procédé le plus utilisé dans l’industrie peut d’ailleurs accommoder presque toutes les exigences économiques et de qualité.

Deuxième concept

On se basant sur les exigences géométriques et qualitatives de la pièce (tolérances, forme, grandeur, etc.), on pourra choisir le procédé adéquat pouvant satisfaire les besoins de la pièce. Selon Gillespie (1999), l’ébavurage sur machine-outil à commande numérique CNC peut atteindre une précision de 50 μm. Alors que l’ébavurage thermique peut performer juste 125 μm de précision.

Troisième concept

La notion de coût du procédé d’ébavurage pèse lourd dans les décisions relatives à la sélection du moyen de finition de la pièce. Un procédé d’ébavurage cher ne peut pas être forcement le meilleur. Selon Gillespie (1999), pour une même pièce, l’ébavurage manuel peut coûter 0.6 $ / pièce, alors que l’ébavurage chimique ne coûterait que 0.5 $ / pièce.

Quatrième concept

Le volume de production peut constituer un indice important dans le choix du procédé d’ébavurage, car il existe des procédés destinés uniquement à la production unitaire, comme dans le cas de l’ébavurage par jet abrasif. Cependant, l’ébavurage chimique est destiné à la production en masse, et l’ébavurage par brosse peut être utilisé dans les deux cas.

Cinquième concept

Le matériau de la pièce peut jouer un grand rôle dans la sélection du procédé d’ébavurage. Certains procédés ne permettent pas l’ébavurage de certains types de matériaux. Les procédés électrochimiques par exemple, ne s’appliquent que sur des pièces conductrices de courant.

Sixième concept

Se baser sur les limitations des procédés d’ébavurage, est une approche très répondue dans l’industrie. Si par exemple on veut ébavurer l’intersection de deux trous sur une pièce donnée. Le tonneau d’ébavurage ne pourra pas effectuer cette tâche. Par contre, les procédés d’ébavurage par flux abrasif sont très recommandés dans ce cas.

Septième concept

Il y a une différence entre l’ébavurage et la finition de surface. Quelques procédés ne peuvent être utilisés que pour l’ébavurage des arêtes, par exemple les procédés d’ébavurage mécanisés et l’ébavurage par formation d’arêtes (très répondu dans l’ébavurage des tôles). Toutefois, la plupart des procédés de finition peuvent à la fois ébavurer et finir les surfaces.

Huitième concept

Le type de bavures produites sur les arêtes de la pièce peut aider à sélectionner le procédé d’ébavurage convenable. Car certains procédés sont capables d’enlever des bavures de petites épaisseurs seulement, comme dans le cas de l’éléctropolissage. Par ailleurs, l’ébavurage thermique est recommandé pour les bavures épaisses.

Neuvième concept

L’espace disponible dans l’atelier peut limiter le choix du procédé d’ébavurage, car certains équipements occupent de grandes surfaces, ce qui n’est pas toujours disponible dans les ateliers. Un minimum d’espace est nécessaire pour l’ébavurage manuel, alors que l’équipement du tonneau d’ébavurage nécessite plusieurs fois plus d’espace.

Les exigences de fabrication diffèrent d’un domaine à un autre. Dans le domaine aéronautique, les exigences de fabrication liées à la fiabilité des systèmes, la qualité et la sécurité priment sur toutes autres exigences. Dans l’industrie automobile, le respect des délais de livraison et le besoin de réduction des coûts de fabrication peuvent probablement dominer dans les décisions finales liées aux choix du processus d’ébavurage à utiliser.

Enfin, une matrice de décision englobant toutes les données de fabrication ainsi que les concepts cités précédemment pourrait être dressée de façon à attribuer des poids pour chaque paramètre, et décider du choix final.

D’autres industriels préfèrent envoyer un échantillon de leur produit pour ébavurage auprès des fournisseurs de la solution technologique, ces tests sont souvent gratuits. Et selon les résultats obtenus, les décisions finales seront prises.

2.7 Conclusion

Cette étude nous a permis de conclure que l’approche la plus efficace pour procéder à la finition des pièces devrait inclure tous les aspects de fabrication de la pièce, sans exclusion :

la conception, la fabrication / l’usinage, et enfin l’ébavurage. Chaque élément constitue un palier important pouvant directement influencer la finition de la pièce. Une conception efficace de la pièce pourrait résoudre plusieurs problèmes liés à l’usinage et à l’ébavurage. Un usinage performent incluant les techniques de réduction, d’orientation, d’uniformisation et d’enlèvement des bavures pendant le processus de coupe peut énormément faciliter l’ébavurage. Enfin, choisir le bon processus d’ébavurage et finition de surfaces génère non seulement une meilleure qualité de pièces, mais aussi réduit le coût total de fabrication des pièces.

Les concepts proposés dans ce chapitre représentent un excellent moyen permettant de sélectionner la méthode d’ébavurage et finition de surface convenable. Définitivement, procéder par élimination serait incontournable. Cependant, la connaissance de chaque méthode d’ébavurage, ainsi que les exigences du produit fini sont très importantes pour pouvoir effectuer le bon choix. La variation de la taille des bavures dans le temps pourrait relativement altérer le bon choix du procédé d’ébavurage, il faudrait donc inclure cette variable dans les choix qui s’imposent. En plus, il ne faut pas hésiter à combiner plusieurs procédés d’ébavurage pour finir la pièce, cette approche généralement donne de meilleurs résultats.