Les termes employés sur une ligne de traitement de surface, réunis avec des définitions courtes. Classés par couche, contrôle du bain, lubrifiant et ligne ; chaque définition se comprend seule.
Sur une ligne de traitement de surface, une même chose porte plusieurs noms et des choses différentes portent le même nom — cela suffit à faire tourner court une discussion technique. Ce glossaire rassemble des définitions courtes et autonomes des termes employés autour de la phosphatation et des lubrifiants de tréfilage. Chaque définition renvoie à l'article qui approfondit le sujet.
Une couche qui n'est pas appliquée sur le métal mais qui en est issue. L'acide du bain dissout le métal en surface, et la variation chimique locale qui en résulte fait précipiter les cristaux de la couche directement sur cette surface. La couche est donc liée chimiquement au métal et peut se déformer avec lui. Pour aller plus loin : qu'est-ce que la phosphatation.
La couche support la plus répandue en tréfilage et en formage à froid. Sa structure cristalline et poreuse retient le lubrifiant et, au moment de la déformation, les pores s'écartent et répartissent ce lubrifiant sur la surface nouvellement créée. Côté produit : phosphatation.
Une couche de conversion plus dure et plus résistante à l'usure que le phosphate de zinc. Elle sert surtout sur les surfaces de frottement et les pièces nécessitant un rodage ; en tréfilage, elle est moins répandue que le phosphate de zinc. Comparaison : phosphate de manganèse ou de zinc.
La masse de couche par unité de surface. Elle se mesure par gravimétrie : l'échantillon est pesé, la couche est dissoute par une solution sélective, l'échantillon est pesé de nouveau et la différence est divisée par la surface. C'est une mesure de la capacité de support, pas de l'épaisseur en tant que telle. Pour aller plus loin : mesure du poids de couche.
L'étape située juste avant le bain de phosphatation, qui règle la germination des cristaux. En créant de nombreux points de germination en surface, elle donne une structure cristalline fine et homogène ; si on la saute, les cristaux sont grossiers et irréguliers. Pour aller plus loin : bain d'activation et taille des cristaux.
La finesse des cristaux qui forment la couche de phosphate. Une structure fine et homogène signifie, à poids de couche égal, davantage de surface poreuse et une meilleure accroche du savon ; une structure grossière se fracture sous la déformation et produit des débris. C'est pourquoi le poids de couche seul n'est pas un objectif suffisant.
La valeur, obtenue par titrage, de l'ensemble des composants acides du bain, généralement exprimée en points. Elle indique la concentration globale du bain et sa capacité à produire de la couche. Pour aller plus loin : entretien du bain de phosphatation.
La mesure de l'acide non lié présent dans le bain. C'est la part qui amorce la réaction en dissolvant le métal en surface ; trop faible, aucune couche ne se forme ; trop élevée, le métal est trop attaqué et la couche n'accroche pas.
Le rapport entre acidité totale et acidité libre. Il résume l'équilibre du bain en un seul chiffre et c'est le paramètre qui gouverne réellement la structure cristalline. Quand le comportement de la couche change sur une ligne, c'est le premier point à vérifier.
Le solide qui se dépose dans le bain au lieu de former la couche, principalement des composés de phosphate de fer. Elles sont inévitables, mais leur volume dépend de la conduite du bain ; la filtration et un bon équilibre acide les réduisent. Pour aller plus loin : gestion des boues de phosphatation.
Un montage de rinçage dans lequel le fil traverse des étages d'eau de plus en plus propres, l'eau circulant à contre-courant. Il réduit à la fois l'entraînement vers le bain suivant et la consommation d'eau. Pour aller plus loin : eaux usées de phosphatation.
Le lubrifiant en poudre sèche appliqué sur la surface du fil avant son entrée dans la filière, en tréfilage à sec. Chimiquement, c'est le sel métallique d'un acide gras ; il se loge dans les pores de la couche de phosphate et empêche le contact métal-filière. Selon les secteurs, le même produit s'appelle <em>savon de tréfilage</em>, <em>lubrifiant de tréfilage</em> ou <em>poudre de tréfilage</em> ; en anglais on trouve <em>drawing soap</em>, <em>wire drawing lubricant</em>, <em>drawing powder</em> et <em>drawing compound</em>, en turc <em>hadde sabunu</em>. Côté produit : savons de tréfilage.
Un savon à dominante sodium qui entre en réaction de substitution avec le zinc de la couche de phosphate. Il forme en surface un film de savon de zinc lié chimiquement ; la tenue du film en tréfilage sévère est élevée, mais ses résidus sont difficiles à éliminer.
Un savon à dominante calcium qui ne réagit pas de façon notable avec la couche de phosphate. Il ne laisse qu'un film physique retenu mécaniquement en surface ; ses résidus s'éliminent en grande partie par un lavage alcalin. Comparaison : choix du savon de tréfilage.
Les composants de base du savon. Le stéarate de sodium est soluble dans l'eau, se ramollit à plus basse température et absorbe l'humidité ; le stéarate de calcium est insoluble dans l'eau, résiste à des températures plus élevées et n'absorbe pas l'humidité. Une part importante des produits du marché sont des mélanges des deux.
Le bac placé à l'entrée de la filière, que le fil traverse pour charger le lubrifiant sur sa surface. Son niveau de remplissage, sa température et l'humidité qu'il contient conditionnent directement l'uniformité du film. Pour aller plus loin : stabilité du film de savon sec.
La capacité du film lubrifiant à rester continu et suffisamment épais pendant tout le tréfilage. Dès que le film se rompt, le contact métal-filière commence, et l'usure, le grippage et les rayures de surface arrivent ensemble.
La quantité de lubrifiant utilisée par tonne tréfilée. Ce n'est pas un indicateur de qualité à lui seul ; c'est le résultat combiné du poids de couche, de la réduction totale, du diamètre du fil et de la température de la boîte à savon. Pour aller plus loin : réduire la consommation de savon.
La couche d'oxyde de fer qui se forme sur l'acier au contact de l'air à haute température. Elle est dure et fragile ; laissée en place, elle empêche le bain de phosphatation d'atteindre le métal.
L'élimination de la couche d'oxyde par voie mécanique (flexion alternée, brossage, grenaillage) ou par l'acide. C'est la condition préalable à la phosphatation. Pour aller plus loin : décapage acide et décalaminage.
L'élimination de l'huile, des résidus de laminage et de la poussière en surface, dans un bain alcalin ou neutre. Une couche de phosphate ne se forme pas correctement sur une surface grasse. Pour aller plus loin : dégraissage avant phosphatation.
Le traitement thermique appliqué au fil à haute teneur en carbone avant un tréfilage sévère, qui lui confère une structure lamellaire fine. Il laisse de l'oxyde sur le fil sortant du four ; c'est pourquoi il constitue le point de départ de la chaîne de préparation de surface. Pour aller plus loin : fil de précontrainte et fil à ressort.
La diminution proportionnelle de la section dans une filière ; la réduction totale est la diminution cumulée du fil machine jusqu'au diamètre final. Plus la réduction totale est grande, plus la couche support doit tenir longtemps.
L'augmentation de la surface pendant la déformation. En frappe à froid, elle peut se multiplier en un seul poste et mettre à nu du métal frais non lubrifié ; la couche support doit s'étirer pour suivre cette expansion. Pour aller plus loin : la chaîne phosphate + lubrifiant du fil pour visserie.
La quantité qu'une filière de tréfilage étire avant d'être changée, généralement suivie en tonnes. C'est la conséquence la plus directement mesurable des performances du lubrifiant et de la couche.
Le dommage qui survient lorsque le film se rompt et que le métal touche directement la surface de la filière, jusqu'à s'y micro-souder. Il laisse un collage de matière sur la filière et des marques sur le produit. Pour aller plus loin : frottement en formage à froid.
Une partie de l'hydrogène libéré pendant le décapage acide pénètre dans le réseau de l'acier et provoque une rupture différée sous contrainte. C'est un risque sur les produits à haute résistance et à haute teneur en carbone ; il peut ne pas se manifester en production et apparaître en service.
Ce glossaire couvre les termes employés dans nos propres articles et s'enrichit au fil du temps. Si vous ne trouvez pas le terme recherché, ou si vous voulez préciser à quoi correspond une notion sur votre propre ligne, contactez-nous ; les fiches techniques sont communiquées sur demande via le centre de documentation.
Un revêtement ordinaire est appliqué ou déposé sur le métal ; une couche de conversion est issue du métal lui-même. L'acide du bain dissout le métal en surface, et la variation chimique locale qui en résulte fait précipiter les cristaux de la couche directement sur celle-ci. La couche est donc liée chimiquement au métal et peut le suivre pendant la déformation.
L'acidité totale mesure l'ensemble des composants acides du bain et indique sa concentration globale. L'acidité libre mesure l'acide non lié — la part qui amorce la réaction en dissolvant le métal en surface. Le rapport entre les deux résume l'équilibre du bain et c'est le paramètre qui gouverne réellement la structure cristalline.
Non, ce sont en grande partie des noms différents pour le même produit. Le lubrifiant en poudre sèche utilisé en tréfilage s'appelle savon de tréfilage, lubrifiant de tréfilage ou poudre de tréfilage selon les secteurs ; en anglais, drawing soap, wire drawing lubricant, drawing powder et drawing compound. La différence tient à l'usage régional et commercial, pas à la technique.
Non. Le poids de couche mesure la capacité de support, pas la qualité. Une couche plus lourde que nécessaire, à structure cristalline grossière, se fracture sous la déformation au lieu de tenir, produit des débris et s'accumule sur la filière jusqu'à marquer le produit. La bonne valeur dépend du profil de déformation de la pièce, et la finesse de la structure cristalline compte au moins autant que le poids de couche.
Une couche de phosphate de zinc est une couche cristalline poreuse qui se développe à la surface de l'acier par réaction dans un bain acide. Ce guide explique comment elle se forme, ce que signifie réellement le poids de couche et pourquoi elle est indispensable en formage à froid.
Lire →Le savon de tréfilage est un lubrifiant sec à base de savons métalliques qui forme un film lubrifiant entre la filière et le métal en tréfilage de fil et étirage de profilés. Ce n'est pas un savon de nettoyage soluble dans l'eau, mais un consommable qui s'accroche à la couche de phosphate et forme un film sous la pression et la chaleur.
Lire →La phosphatation n'est pas une cuve unique, mais une chaîne : dégraissage, rinçage, activation, phosphatation, savon et tréfilage. Ce guide résume chaque étape de bout en bout : ce qu'elle fait, ses paramètres typiques et son effet sur la suivante.
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