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Ressuage : la meilleure façon de sécher les pièces

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Écrit par Dubosc
Samedi, 20 Octobre 2012 15:21

Faites votre choix parmi d’incroyables idées !

Novembre 2012

1- Introduction

Le séchage de pièces après leur lavage pour éliminer l'excès de pénétrant, et avant d'appliquer n'importe quelle forme de révélateur (sauf ceux à support aqueux), est obligatoire dans toute norme ou spécification de ressuage. L’objectif est que  l'eau s'évapore de la surface, même dans les zones les plus reculées, et de ne pas avoir d'humidité ou de gouttes d'eau en quelque endroit que ce soit de la surface à pulvériser avec le révélateur.

Cependant, le séchage doit être effectué de telle manière qu’il n’exerce pas d’action néfaste sur le pénétrant retenu dans les discontinuités ouvertes et débouchant en surface, ou même qui est présent sur la surface, sous forme de fond, par exemple. La chose la plus importante est que les indications soient détectées par les yeux des contrôleurs.

Au fil des années, nous avons vu des façons incroyables de "sécher" les pièces, conçues par des gens qui, manifestement, ne connaissaient rien du ressuage, et acceptées par les sociétés dans lesquelles, bien souvent, les utilisateurs finaux avaient moins de pouvoir de décision que le service des achats.

Nous allons vous donner quelques exemples. Nous sommes persuadés que certains de nos lecteurs pourraient avoir davantage d'histoires à raconter, et nous aimerions les connaître, pour éviter que d’autres lecteurs commettent des erreurs similaires.

2- Séchage au rayonnement infrarouge

Personne ne peut imaginer combien de fois nous avons réussi à supprimer les fours à infrarouge, prévus pour sécher les pièces à l’issue de la durée de pénétration et du lavage qui suit !

Le séchage infrarouge NE PEUT PAS être utilisé. Premièrement, parce que toute surface métallique, surtout si elle est lisse, réfléchira ce rayonnement. Par conséquent, il ne peut pas chauffer la pièce. Deuxième point, tout produit organique absorbera ce rayonnement et chauffera au-delà d'une température raisonnable. Du coup, le produit organique sera détruit. Cela signifie que... le pénétrant qui ressue d'une discontinuité sera détruit... devenant invisible aux yeux des contrôleurs. Aucune chance, par conséquent, de trouver l'indication !

3- Séchage au rayonnement ultraviolet

De l'autre côté du spectre visible, pourquoi ne pas utiliser le séchage aux UV-A ? C’est utilisé pour sécher les encres dans les installations d’imprimerie. Ça devrait marcher pour sécher les pièces après lavage, n’est-ce pas ?

Eh bien, nous avons écrit "sécher des encres", et non pas sécher les pièces, du papier, etc. Sécher le pénétrant sur les pièces… n’est pas le but.

En outre, qu’en est-il des pénétrants fluorescents ? S'ils sont exposés pendant trop longtemps à un rayonnement UV-A, leur fluorescence pâlit. Par conséquent, les indications seront beaucoup moins détectables... sur une pièce qui, de toute manière, ne serait pas sèche... avec toutes les conséquences néfastes sur la qualité de la couche de révélateur que nous, utilisateurs avertis, connaissons.

4- Séchage au pistolet thermique

Les pistolets thermiques sont utilisés pour rétracter les housses plastiques des marchandises sur palettes, par exemple. L’air qui sort du pistolet peut atteindre 360 °C. Nous avons vu deux installations dans lesquelles de tels pistolets étaient utilisés dans des étuves. Ces installations seront décrites très bientôt dans un prochain article, probablement dans la rubrique "Surprenant, mais véridique", car cela remonte à quelque temps. Nous avons vu également un opérateur qui  utilisait un pistolet thermique manuel, comme source de chaleur, la sortie d'air étant très près des pièces (6 à 10 cm). Inutile de dire que :

• L’exposition des surfaces à de telles températures peut endommager le pénétrant, en fait, peut le détruire. Aucune chance de trouver alors une indication.

• De grandes zones des pièces ne sont pas correctement séchées, parce que le flux d’air est très puissant et ne balaye pas l’étuve. Même s’il passe partout, il y a des passages préférentiels qui laissent humides certaines zones des pièces. Aucune chance d’obtenir, dans ces conditions, une couche uniforme et sèche de révélateur. La détection des indications en est considérablement affectée.

5- Évaporation naturelle

Lorsque des pièces sont très grandes, très lourdes, il peut arriver qu'il n'y ait pas d'équipement disponible pour les sécher efficacement. Certains opérateurs, après lavage des pièces, éliminent l'eau accumulée dans certaines zones à l’aide de chiffons, d’éponges, de serpillières, etc., en fait, tout moyen approprié. Ensuite, les pièces sont laissées pendant des heures, jusqu'à ce que toute l'eau se soit évaporée. Inutile de dire que ce procédé dépend en grande partie de la température et de l'humidité relative ambiantes.

L’évaporation pourrait être accélérée si des ventilateurs sont utilisés pour faire circuler l'air ambiant autour des pièces. Néanmoins, il est évident qu'il s'agit d'une technique de "dernier recours", utilisée, autant que nous le sachions, uniquement avec des pénétrants colorés.

Pourquoi uniquement avec des pénétrants colorés, peut se demander le lecteur ? La réponse est très simple : si la pièce est très grande, si elle est laissée sécher pendant des heures, on peut supposer que ce n'est pas une pièce pour l'industrie aéronautique. Comme il s'agit d'une grande pièce, nous pouvons supposer qu'il s’agit d’une pièce forgée, ou d’une pièce de fonderie. Compte-tenu des dimensions et de la rugosité de surface, l’utilisation de pénétrants fluorescents ne serait pas, de loin, la meilleure façon de contrôler la pièce.

6- Étuves non ventilées

Les étuves sont largement utilisées pour sécher les pièces. Cependant, leur conception doit être "intelligente", et non pas dans le sens actuel de la robotique, "intelligence artificielle", etc. non, cela signifie seulement que le concepteur doit réfléchir un peu avant... la conception - une définition assez bonne de l'intelligence, n’est-ce pas ?

Quel est le but d'une étuve de séchage ? Vous avez trouvé : faire sécher les pièces, vite et bien, sans laisser aucune zone avec de l'eau.

Que pensez-vous d'une étuve, réglée à 100 °C, dans laquelle on met beaucoup de pièces... mais dans laquelle le seul mouvement de l'air est dû à la convection thermique ?

Le séchage des pièces :
• Demandera une longue durée.
• Laissera probablement certaines zones humides, alors que d’autres zones des pièces sont déjà sèches.
• À 100 °C, la température est bien supérieure à la température de séchage généralement admise dans les normes ou spécifications.
• À 100 °C pendant plus d'une heure, il est probable que la fluorescence du pénétrant pâlira. D’où, sensibilité et fiabilité altérées.

De plus, cette opération présente un inconvénient dans la "progression" régulière des pièces dans la chaîne de ressuage.
Nous devons en arriver à la conclusion que ce n'est JAMAIS une bonne réponse.

Alors, quelle est de loin la meilleure conception ?

L’intelligence devrait dire que c’est simple, assez bon marché, efficace. En fait, on doit reconnaître qu’une grande majorité des chaînes de ressuage comprend l'équipement approprié.

L’équipement approprié ? En êtes-vous si sûr ?

Hum, hum…

7- Étuves ventilées

Bon, quand nous disons "étuves ventilées", vous, lecteurs, êtes heureux : "c'est exactement ce que nous avons dans notre chaîne de ressuage ! Par conséquent, je suis bon !"

Malheureusement, beaucoup d’étuves, en fait... une grande majorité d’étuves ventilées ... ne sont pas conçues de la bonne façon.

Oui, nous sommes d'accord que les spécifications imposent, de plus en plus, d'avoir trois, voire cinq, sondes de température étalonnées dans l’étuve, pour vérifier l'homogénéité de la température à l'intérieur : pas plus de 2 °C de différence entre n’importe quelle paire de sondes.

Oui, nous sommes d'accord que certaines spécifications exigent que le "dépassement de la consigne de température", lorsque l’étuve est mise en position "MARCHE", ne doit pas être supérieur à 8 °C. C'est... lorsque l’étuve est vide.
Encore une fois, davantage de données, davantage de chiffres, davantage d'équipements qui doivent être étalonnés (tous les six mois !)… tout le monde est heureux, tout est sous contrôle, les auditeurs ont des munitions pour établir des rapports de non-conformité (RCN).

Cependant, réfléchir un peu (vous vous souvenez : le mot "intelligence"), au tout début du processus de conception, aiderait beaucoup plus et serait plus utile.

Plus la vitesse de l’air arrivant sur la surface d’une pièce est élevée, plus l’eau s’évapore rapidement. Plus la circulation de l’air est puissante, plus l’eau s’évapore rapidement. Plus la température est élevée, plus l’eau s’évapore rapidement. Moins il y a d’humidité dans l’air, plus l’eau s’évapore rapidement.

Il s’avère que :
• Le séchage total des pièces est d'une importance capitale avant l’application du révélateur (sauf pour ceux à support aqueux),
• L'opération du séchage est souvent celle qui demande le plus de temps dans une chaîne de ressuage, souvent un goulot d'étranglement dans la progression régulière des pièces, des paniers, etc.
• La combinaison d’une vitesse d'air élevée, d’un flux d'air puissant, d’une température élevée et d’un taux d’humidité raisonnable de l’air dans l’étuve est donc la bonne réponse.

Vitesse élevée de l'air

Évidemment, un ou plusieurs ventilateurs sont nécessaires. Dans de nombreuses étuves de séchage, il n’y a qu’un ventilateur... un petit : c’est moins cher mais inefficace ! Si l'on veut une vitesse élevée de l'air, le ventilateur doit être puissant.

Flux d’air important

Pour l'obtenir, soit un petit ventilateur, tournant à très grande vitesse, soit un ventilateur de grand diamètre, tournant à faible vitesse, est nécessaire.

En combinant les exigences de vitesse élevée et de flux d’air puissant, en tenant compte du bruit généré par de petits ventilateurs tournant très vite, la seule réponse est d'avoir un ventilateur de grand diamètre, tournant assez lentement. Son diamètre peut être presque de la taille d’une des parois de l’étuve. Ce faisant, deux des paramètres les plus importants sont combinés en un seul équipement, avec le minimum de bruit... et, de plus, les températures sont homogènes dans l’étuve !

La température

En ce qui concerne la température, il faut penser que chaque fois qu'une nouvelle série de pièces froides et humides est introduite dans l’étuve, la température chute de façon spectaculaire.

Évaporer de l'eau demande  beaucoup de calories. Les pièces froides prendront leur part de calories.

En conséquence, la puissance du système de chauffage doit être telle que la température s’élève rapidement après la fermeture de l’étuve. Néanmoins, pensez au "dépassement de la consigne de température" ! Les auditeurs y penseront, et le vérifieront ! Par conséquent, le processus de réglage doit être conçu pour abaisser la puissance progressivement lorsque la température dans l’étuve s’approche de plus en plus près de la température fixée.

L’humidité dans l’air

L’évaporation de l'eau dans un volume fermé, évidemment, augmente le degré hygrométrique. Plus le degré hygrométrique est élevé, plus la vitesse d’évaporation est faible.

Le premier moyen pour réduire l'humidité dans l'air... est autoproduit : chaque fois que les portes sont ouvertes pour sortir les pièces de l’étuve et y introduire une nouvelle série de pièces, de l'air frais, venant de l'atelier, entre dans l’étuve. Très probablement, son degré hygrométrique est inférieur à celui de l'air à l'intérieur de l’étuve.

L’étuve peut alors fonctionner avec de l'air recyclé, c'est-à-dire que de l'air frais ne peut pénétrer, sauf quand les portes sont ouvertes. Cela permet une montée en température plus rapide que si de l'air frais entre constamment dans l’étuve. Toutefois, un dispositif, une sorte de trappe réglable, peut être disponible, juste au cas où un apport d’air frais serait nécessaire en cours de séchage.

8- Conclusion

Nous espérons sincèrement que cet article puisse vous aider à obtenir le bon équipement. Comme vous le voyez, pas besoin d’appareils tels qu’un hygromètre, une batterie de sondes de température, etc. Ne pas oublier que chaque "mesureur" doit être étalonné régulièrement... avec un coût... avec la traçabilité (ce qui est la première "cible" de tout audit), tandis qu’un "indicateur" n’a pas besoin de l’être. Nous vous recommandons de vous reporter à un article que nous avons déjà écrit à ce sujet(*).

Nous serions heureux de recevoir des retours sur cet article, comme nous le sommes pour tout autre de nos articles – tous de valeur – sur notre site Internet ! Vos commentaires, vos expériences, votre combat contre des équipements mal conçus qui vous énervent aideront les autres.


Référence

(*) Patrick DUBOSC et Pierre CHEMIN, Étalonnages économiques mais fiables, juillet 2010 : sur notre site Internet.

Mis à jour ( Samedi, 10 Novembre 2012 13:17 )