Quelle est la différence entre le shot peening et le shot blasting ?

Dans l’industrie moderne, le traitement des surfaces en métal est essentiel pour améliorer les performances et la durée de vie des pièces. On nous demande souvent quelle est la différence entre le grenaillage et le grenaillage de précontrainte.

Ces deux techniques se distinguent par leurs objectifs et leurs méthodes. Bien qu’elles utilisent toutes deux des particules projetées à grande vitesse, elles répondent à des besoins très différents. Explorons en détail leurs caractéristiques, applications et différences.

2.1 Type d’impact

• Shot blasting : Utilise des particules roudes ou angulaires pour gratter et enlever les salissures, contaminants ou pour réaliser une surface texturée. Ce type d’impact agit par abrasion, permettant de détacher efficacement les couches de contaminants et de préparer le métal pour des finitions comme la peinture ou le revêtement. Le choix des abrasifs et leur taille influe directement sur le résultat, notamment la rugosité finale et la vitesse d’exécution.
• Shot peening : Utilise des billes obligatoirement sphériques pour créer des empreintes régulières sans endommager la surface. Ces empreintes introduisent des contraintes de compression sous la surface, améliorant ainsi sa durabilité et sa résistance à la fatigue. La taille, la vitesse des billes et l’angle de projection sont calibrés pour éviter tout risque de déformation excessive ou de fissuration.

2.2 Énergie utilisée

• Shot blasting : Une énergie élevée est appliquée pour déloger rapidement les contaminants. Cela permet de couvrir de grandes surfaces en un temps court, mais le procédé doit être ajusté en fonction de la dureté du substrat pour éviter tout endommagement inutile. Par exemple, une énergie typique de 300 J/m² est utilisée pour nettoyer des surfaces métalliques.
• Shot peening : L’énergie est calibrée pour renforcer sans altérer la pièce. Des études préalables déterminent l’intensité optimale et l’épaisseur des contraintes compressives requises, garantissant une uniformité du traitement. En général, une intensité de 100 J/m² est suffisante pour des pièces industrielles standard.

2.3 Contrôle du processus

• Shot blasting : Contrôle simple, souvent manuel, basé sur l’inspection visuelle. Cela inclut la vérification de la propreté et de la rugosité de la surface après traitement. Pour des applications critiques, des tests de rugosité sont parfois réalisés pour s’assurer que la surface est conforme aux spécifications.
• Shot peening : Processus automatisé avec des mesures précises d’intensité (courbes Almen) et de recouvrement. Les paramètres tels que la vitesse des billes, leur densité et leur flux sont contrôlés en temps réel pour garantir un résultat uniforme. En aéronautique, un contrôle de recouvrement supérieur à 98 % est souvent exigé, avec une tolérance d’intensité stricte de ±10 %.

Points techniques additionnels :

1. Énergie cinétique des particules : Dans le shot peening, les billes sont accélérées à des vitesses précises pour générer une contrainte optimale sans déformation excessive​.
2. Surveillance : Le shot peening requiert des systèmes avancés de surveillance comme les tests d’intensité d’Almen pour vérifier l’efficacité​​.
3. Réglementations : Les deux procédés doivent respecter des normes industrielles, notamment celles définies par l’AMPP et l’ISO (ISO 8501 pour le shot blasting, SAE J2441 pour le shot peening)​​.

Pour approfondir vos connaissances, voici quelques sujets connexes qui seront écrits sous peu :

1. Les défis et solutions du contrôle de la couverture en shot peening
   • Comprendre l’importance du recouvrement total pour éviter les zones sous-traitées.
   • Méthodes pour évaluer et optimiser la couverture, incluant l’utilisation des courbes Almen et des protocoles normalisés.
2. Innovations en shot blasting
   • Avancées dans les abrasifs recyclables.
3. Comparaison des abrasifs
   • Les avantages des abrasifs en acier, verre ou céramique.
   • Quels matériaux pour quelles applications industrielles de shot blasting?
4. Projets réussis dans l’automobile
   • Cas concrets de réduction des coûts grâce au grenaillage.

• ISO 8501-1 : Norme définissant les degrés de propreté des surfaces métalliques après préparation.
• ISO 11124-2 : Spécifications pour les abrasifs métalliques utilisés dans le shot blasting.
• SAE J443 : Guide sur les tests d’intensité pour le shot peening.
• AMS 2430 : Exigences pour les matériaux et procédés de grenaillage, garantissant des performances fiables.
• Superfinishing and shot peening – MIC : Document détaillant les applications industrielles du shot peening dans des secteurs spécialisés.
• Shot peening by David Kirk: Ressource clé sur les mécanismes scientifiques derrière le shot peening.
• Blast Cleaning Technology by Andreas Momber : Guide complet sur les technologies de nettoyage par projection et leurs impacts sur la performance des surfaces.

Le shot blasting (grenaillage) et le shot peening (grenaillage de précontrainte)  sont deux techniques indispensables pour le traitement des métaux. Tandis que le premier se concentre sur le nettoyage et la préparation rapide des surfaces, le second renforce les pièces critiques contre les contraintes mécaniques. En résumé, le shot blasting est idéal pour obtenir une surface propre et prête pour d’autres traitements, tandis que le shot peening améliore la durabilité et la résistance des pièces.

Choisir le bon procédé, en fonction des besoins spécifiques et des normes industrielles, garantit des résultats optimaux. Pour en savoir plus, restez à l’écoute de nos prochains articles qui approfondiront ces technologies et leurs applications dans divers secteurs industriels.

Abonnez-vous à notre infolettre pour recevoir nos prochains articles techniques