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Le grenaillage de précontrainte pour l’aéronautique

Quels que soient vos besoins en traitement de surface, Wheelabrator Group s’emploie à vous proposer la solution la plus appropriée  et en définitive, répond aux besoins de vos clients. Le grenaillage de précontrainte (ou « shot-peening ») permet d’augmenter la résistance à la fatigue, d’améliorer les performances et d’accroître l’efficacité des pièces!

Le process
Le grenaillage de précontrainte (ou shot-peening) est un procédé à froid largement utilisé pour augmenter la résistance à la fatigue des composants métalliques qui sont soumis à de fortes sollicitations. Toute pièce métallique soumise à des sollicitations cycliques proche de sa limite élastique tire avantage d’un grenaillage de précontrainte.
Il s’agit de projeter du média (grenaille métallique ronde, bille de verre ou de céramique) sur les pièces avec une grande vitesse et, selon des paramètres totalement contrôlés en utilisant comme vecteur porteur, soit de l’air comprimé, soit la force centrifuge délivrée par une turbine. Le procédé de grenaillage introduit des contraintes de compression en surface des pièces traitées. Ces contraintes de compression vont retarder et dans certains cas bloquer à jamais l‘apparition de fissures liées aux sollicitations (contraintes de tension) des composants en service.
La mise en contrainte est réalisée par martelage de la surface des matériaux au moyen de billes projetées à haute énergie. Chaque impact génère une déformation plastique locale (cratère) et donc un état comprimé du matériau sous ce cratère.

Mesures d’efficacité
Le grenaillage est souvent utilisé pour améliorer les performances des pièces critiques et / ou de sécurité. Il est donc particulièrement important que l’intensité correcte de mise en contrainte soit appliquée. Ceci est contrôlé grâce au test Almen normalisé.
L’éprouvette Almen réalisée en acier à ressort, avec des tolérances strictes en dureté, en dimensions et en planéité, est grenaillée sur une seule face. Les effets de la compression en surface amène une déformation de l’éprouvette qui se bombe. L’arc ainsi généré est proportionnel à l’énergie du traitement reçu et il est mesuré à l’aide d’un comparateur Almen. La valeur de la hauteur d’arc varie selon la vitesse et la masse de la grenaille et donc, de l’énergie produite par la projection.
La méthode de mesure par diffraction de rayon X est le moyen le plus fréquemment utilisé pour mesurer l‘état de la contrainte de surface et donc quantifier l’effet du grenaillage.

Applications types
Les bénéfices du grenaillage ont été maintes fois prouvés, aussi bien sur des pièces fortement sollicitées, sur des périodes courtes comme celles de moteurs de voiture de course ou bien encore sur celles qui le sont sur des temps plus longs, comme des pièces de moteur d’avions ou de structure.

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