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(Extrait du nettoyage de pièces industrielles "Bauteilreinigung") La classification des processus de nettoyage dans les procédés d’usinage peut s’effectuer conformément au projet de la norme DIN 8592. Ce projet propose une répartition hiérarchique des processus de nettoyage selon le principe d’efficacité. A la dénomination de ces derniers, les niveaux de hiérarchie sont représentés par un numéro d’ordre à plusieurs chiffres. Le « Nettoyage » est tout d’abord classé comme sous-groupe du procédé d’usinage « Coupage » dans le schéma d’ordre de la norme DIN 8580 et porte le numéro 3.6. Le niveau hiérarchique suivant indique le principe physique d’action du processus de nettoyage. Ce faisant, les nettoyages au jet se sont montrés problématiques de par l’existence de la combinaison de l’action « mécanique » et de celle « se rapportant à la technique des fluides ». Pour cette raison, les décapages au jet ont été subdivisés.

Le projet de la norme DIN 8592 ne prend en considération ni les procédés dans lesquels plusieurs principes d’action physiques sont combinés ni les procédés spéciaux développés récemment tels que le nettoyage par microorganismes ou le déshuilage par le vide. En outre, la répartition prévue n’est pas assez détaillée pour délimiter les différents procédés. C’est ainsi que le dégraissage répondant au numéro d’ordre 3.6.4.1 englobe à titre d’exemple : le dégraissage à la vapeur, le dégraissage par immersion, le brossage, le dégraissage au tonneau, le dégraissage au jet, le nettoyage à mouvement tourbillonnaire, le dégraissage à l’ébullition et le dégraissage aux ultrasons.

Les normes, qui exposent des instructions précises relatives aux exigences de sécurité quant à la manipulation dans la réalisation du nettoyage, n’existent que pour quelques rares processus. Seuls ceux mis en œuvre depuis un certain temps tels que le décapage au jet d’eau à haute pression (DIN EN 1829), à l’aide de solvants alcalins (DIN 65079), au solvant (DIN 65078, LN 29740), au jet (DIN 65468), le dégraissage électrolytique (DIN 65473) et le décapage à la flamme (DIN 32539) ont été normés. Les processus de nettoyage plus récents développés ces dernières années principalement aux États-Unis n’ont pas encore été jusqu’à présent introduits dans la normalisation allemande et européenn.

Les degrés de propreté pouvant être obtenus grâce aux différents processus ne sont normalisés que dans des cas isolés ; exemples de clichés représentatifs du changement d’aspect communiqué à l’acier décapé avec des abrasifs différents (DIN 55928, ISO 8501-8504). Dans des normes isolées concernant les traitements de surface, différents procédés de vérification tels que le test d’écoulement de l’eau servant à constater une élimination suffisante de graisses sont par ailleurs recommandés. Il n’est pas possible de transférer de telles méthodes sur d’autres cas d’application.

Dans le domaine des machines de nettoyage et de prétraitement de pièces industrielles utilisant des liquides ou des vapeurs, ce sont principalement leurs standards de sécurité qui doivent être normalisés, sans entrer dans les limites d’utilisation et les cas d’application des installations décrites. (Projet de la norme DIN EN 12921).

Dans l’ensemble, il faut retenir que les normalisations allemande et européenne n’apportent qu’une faible assistance lors du choix d’un procédé de nettoyage pour un cas d’application précis.

Overview over the main standards regarding parts cleaning (2001):

Norme
Titre
Contenu

DIN EN 1829
(1995)

Nettoyeurs haute pression, machines à jet d'eau à haute pression – Exigences de sécurité Contient des définitions conceptuelles et des prescriptions de sécurité pour les nettoyeurs haute pression et les machines à jet d’eau à haute pression
VDI/VDE 2420
(1980)
Traitement des subjectiles d’acier dans la technique de précision : Prétraitement par nettoyage et dégraissage Donne une vue d’ensemble incomplète des processus de nettoyage habituels et des solvants.
DIN 8200
(1982)
Technique du décapage au jet : termes, classification des procédés de décapage au jet Organise la dénomination et la classification des procédés de décapage au jet..
ISO 8501-8504
(1988 - 2000)
Préparation des subjectiles d’acier avant application de peintures et de produits assimilés Décrit les procédés de préparation anticorrosion de subjectiles d’acier et exemples de clichés représentatifs du changement d’aspect communiqué à l’acier décapé avec des abrasifs différents.
DIN 8592
draft (1985)
Procédé d’usinage Nettoyage : Classification, subdivision, termes Attribue le nettoyage au procédé d’usinage « Coupage » suivant DIN 8580 et fixe d’autres sous-groupes..
DIN EN 12921
draft (1997)
Machines de nettoyage et de prétraitement de pièces industrielles utilisant des liquides ou des vapeurs Contient des définitions de termes et des prescriptions de sécurité pour des machines de nettoyage travaillant avec des liquides de nettoyage aqueux, inflammables et halogénés.
LN 29740
(1966)
Directives d’usinage relatives au dégraissage de pièces métalliques au perchloroéthylène à l’état de vapeur. Donne une vue d’ensemble incomplète des procédés de dégraissage à la vapeur et les paramètres devant être respectés.
DIN 32539
(1998)
Décapage à la flamme de surfaces métalliques et de béton Contient une description détaillée du procédé, des appareils à utiliser et du cycle de nettoyage.
DIN 55928
(1991)
Protection anticorrosion de subjectiles d’acier grâce à l’application de peintures ou autres produits assimilés. Prescrit les degrés de préparation des surfaces pour la protection anticorrosion de subjectiles d’acier au moyen de clichés comparatifs.
DIN 58747
(1982)
Usinage optique : Installations de nettoyage par ultrasons, dimensions des surfaces pour les supports de nettoyage et les cuves Fixe les dimensions des cuves et celles des supports de nettoyage pour le nettoyage par ultrasons de composants optiques.
DIN 65078
(1988)
Aéronautique et espace : nettoyage avec des solvants organiques Donne une vue d’ensemble sommaire du cycle de nettoyage et des lois et prescriptions à observer.
DIN 65079
(1987)
Aéronautique et espace : nettoyage alcalin de surfaces métalliques Donne une vue d’ensemble sommaire du cycle lors d’un nettoyage alcalin.
DIN 65468
(1991)
Aéronautique et espace : décapage au jet Donne une vue d’ensemble sommaire des procédés de décapage applicables et des cycles de nettoyage.
DIN 65473
(1991)
Aéronautique et espace : dégraissage et nettoyage électrolytique Donne une vue d’ensemble des cycles de nettoyage et des paramètres de procédés lors du nettoyage électrolytique.
New:
VDA 19, ISO 16232
Automobile industry: Cleanliness specifications for function relevant automobilte components Description of procedures to check the compliance with the cleanliness specifications

 

Définition des degrés de propreté

Une classification du degré de salissure ou de propreté n’est pas prévue dans les normalisations allemande et européenne. Seule existe une norme (DIN 55928) pour les degrés de préparation des subjectiles d’acier. Ces définitions ne sont toutefois pas applicables en général pour le nettoyage des subjectiles. La normalisation américaine fournit au moins des approches de définition pour la définition de degrés de propreté et son affectation aux procédés de nettoyage. La société américaine ASTM (American Society for Testing and Materials) prescrit dans beaucoup de domaines des procédés de vérification obligatoires qui permettent de contrôler l’aptitude du nettoyage à réaliser un objectif déterminé. Lors de ces vérifications, ce n’est en général pas la propreté du subjectile qui est mesurée ; il est surtout vérifié si le cycle suivant du processus (p. ex. l’enduction, le laquage ou le collage) peut être effectué avec succès. Un standard de propreté quantitatif trouve son application dans l’armée américaine : la norme militaire américaine MIL-STD-1246C contient une approche qui se réfère aux quantités de salissures d’un type déterminé sur une grande surface déterminée ou dans un volume. Les unités de mesure dépendent ici des types de la salissure (par exemple nombre de particules, masse ou surface couverte) et sont représentées comme suit :

MIL-STD-1246 Degrés de propreté X Y, Z

X: Degré de propreté des surfaces par mesureur numérique suivant tableau, indique le nombre de particules non organiques par unité superficielle
Y: Notation de la propreté pour RNV (résidus non volatils) suivant tableau en masse par unité de surface ou en masse par unité de volume.
Z: Degrés de propreté en tant qu’alternative ou additifs suivant un ou plusieurs éléments de la liste suivante, exprimé dans l’unité de mesure indiquée.
PAC: Pourcentage de couverture de la surface de la pièce par les salissures
PC: Quantité de particules indépendamment du tableau représentant l’évaluation du degré de propreté des surfaces
CVCM: Matériau volatil accumulé suivant ASTM E595
VCM: Matériau volatil, déterminé autrement que suivant ASTM E595, avec indication de la méthode de recherche
NTU: Turbidité néphélémétrique, unités suivant tableau, valable pour les liquides
TML: Perte de la masse totale selon ASTM E595

Les méthodes de mesure destinées à évaluer le degré de propreté sont prescrites impérativement. Cette norme ainsi que les degrés de propreté correspondants partent de prescriptions de propreté très élevées, prescriptions nécessaires en outre pour des pièces de l’aéronautique et l’espace et pour des applications comparables. Une utilisation de tels standards dans la construction mécanique générale n’est pas recommandée de pour la simple raison que les procédés de vérification à mettre en œuvre sont très importants.

Exemples de degrés de propreté selon MIL-STD 1246C
MIL-STD-1246 Degré 200: se réfère uniquement aux particules
MIL-STD-1246 Degré 200F: se réfère aux particules et aux RNV
MIL-STD-1246 Degré F: se réfère uniquement aux RNV
MIL-STD-1246 Degré 200F, CVCM=0.1%, TML=1%: se réfère aux particules, aux RNV, au CVCM et à la TML


Méthodes de vérification:
Vous trouverez un tableau des méthodes de vérification et d’analyse concernant la propreté des pièces dans la Base de la connaissance Nettoyage des pièces, espace Méthodes de vérification.

Vérifications rapides de la salissure visible
Méthode Principe Genre de l’information
Contrôle visuel Évaluation de la saleté /de la propreté de la surface Évaluation subjective : sale ou pas
   
Vérifications rapides pour graisse/huile
Méthode Principe Genre de l’information
Test de rupture du film d’eau Visualiser la modification de la mouillabilité de la surface métallique Présence de salissures hydrophobes (huile/graisse)
Test au brouillard Visualiser la modification de la mouillabilité de la surface métallique Présence de salissures hydrophobes (huile/graisse)
Nigrosin Test Visualiser la modification de la mouillabilité de la surface métallique Présence de salissures hydrophobes (huile/graisse)
Test au solvant rouge Visualiser la modification de la mouillabilité de la surface métallique Présence de salissures hydrophobes (huile/graisse)
Encres de test Visualiser la modification de la mouillabilité de la surface métallique Tension superficielle
Contact Angle Test Visualiser la modification de la mouillabilité de la surface métallique Tension interfaciale
UV-Test Visualiser les huiles fluorescentes soumises à un rayonnement ultraviolet Résidu fluorescent
   
Vérifications rapides pour la protection contre les pigments
Méthode Principe Genre de l’information
Test du « gant blanc » Visualiser la salissure sous forme de particules Film gris sur le tissu blanc
Test à l’adhésif Visualiser la salissure sous forme de particules Quantité et taille des particules
Décrassement Visualiser la salissure sous forme de particules Quantité et taille des particules
   
Détection de couches passives
Méthode Principe Genre de l’information
Test au sulfate de cuivre Les couches passives empêchent un revêtement de CU dans la solution de sulfate de cuivre Réactivité
Test au bleu de Prusse Les couches passives empêchent des taches bleus dans la solution de ferrocyanure de fer (3)- (K3Fe(CN)6) Réactivité
Mesure de polarisation anodique L’application d’une tension ou d’un courant permet de tirer des déductions sur la propreté de la pièce Réactivité
   
Méthodes de mesure quantitatives
Méthode Principe Genre de l’information
Gravimétrie Mesure de la différence de poids ou décrassement et mesure de l’impureté dans la solution Masse des impuretés
Comptage optique des particules Comptage de particules dissoutes dans un capteur par transparence Quantité et taille des particules
Dosage du carbone par oxydation Combustion des chaînes d’hydrocarbures et mesure de la teneur en carbone Masse des impuretés carbonées Masse des impuretés carbonées
   
Méthodes d’analyse des surfaces
Méthode Principe Genre de l’information
Spectroscopie infrarouge(IR,IR-RA) Détection d’huile minérale hydrocarbonée sur la surface Quantité d’hydrocarbures
Dégraissage selon DIN 38409 Détection d’hydrocarbures dans le liquide de dégraissage Quantité d’hydrocarbures
Spectroscopie à décharge luminescente (GDOS) Analyse élémentaire de couches minces : Profil d’éléments en fonction de la profondeur Constitution
Analyse par fluorescence radiographique (RFA ) Analyse élémentaire de couches minces : Profil d’éléments en fonction de la profondeur Constitution
Spectroscopie photoélectronique/Microscopie électronique à balayage(XPS, SIMS, REM, AES) Analyse qualitative et quantitative de couches superficielles (dans une région nm proche de la surface) Quantité et constitution
Microscopie à force atomique(AFM) Topographie de surface Caractéristique de rugosité