La problématique ?
Quelle est l’approche pour réaliser une étude de procédé de nettoyage dans un contexte de marquage industriel ?
Le marquage industriel est une pratique essentielle dans de nombreux secteurs, notamment dans l’aéronautique, le spatial, les dispositifs médicaux, l’automobile… Il s’agit d’une méthode utilisée pour inscrire des informations sur les produits ou les composants, telles que des numéros de série, des codes-barres, des dates de fabrication, des logos, ou toute autre instruction spécifique. Ces marquages sont cruciaux pour la traçabilité, la gestion de la qualité, la conformité réglementaire, et la sécurité des produits.
Contexte de l’étude de procédé de nettoyage
Tout d’abord, le client de FILAB effectue de son côté un traitement de surface sur des joints en nickel . Il s’agit d’un traitement de surface par laser de type texturation qui permet de créer des effets ou bien de donner des propriétés nouvelles sur tous types de matériaux selon la fonction désirée.
Ce marquage laser effectué, cela laisse une petite quantité de poussière.
L’objet de l’étude portera d’une part, sur la mesure de cette quantité de poussière de nickel déposée sur les pièces après marquage et d’autre part, sur la comparaison entre trois procédés de nettoyage post marquage.
3 échantillons sont analysés pour réaliser l’étude comparative :
- brut (sans nettoyage),
- nettoyage avec solvant et ultra-sons,
- nettoyage à la brosse plus soufflage.
Mesure de la quantité de nickel et étude comparative
Analyse par MEB-EDX (Microscope à Balayage)
La technologie de la Microscopie Electronique à Balayage MEB-EDX est une technique bien connue et reconnue. Elle permet de produire des images en très haute résolution de la surface d’un échantillon (grandissement de l’ordre de *1000000). Elle est utilisée pour étudier la composition chimique et la morphologie des matériaux solides.
Dans ce contexte précis, l’analyse des joints nickel (Ni) par MEB-EDX révèle :
- La présence de particules autour de chaque trou sur l’ensemble des pièces texturées.
- Les surfaces des trous, quant à elles, ne présentent pas de particules uniquement des cavités suite au marquage au laser.
- La quantité de particules semble moins importante sur les pièces nettoyées (brossage + soufflage) que sur les pièces brutes.
- En revanche, il est difficile de déterminer si la quantité de particule est plus faible sur les pièces dégraissées par ultrasons.
Analyses complémentaires par ICP-AES
L’ICP-AES est une technique de pointe qui utilise un plasma à couplage inductif pour exciter les atomes et ions d’un échantillon, produisant ainsi des émissions lumineuses spécifiques à chaque élément. Grâce à sa sensibilité et sa capacité à analyser simultanément plusieurs éléments, l’ICP-AES se révèle être un outil incontournable pour une caractérisation précise et rapide des matériaux.
L’analyse par ICP-AES met en avant que :
- La teneur en Nickel obtenue est moins importante pour les produits brossés et dégraissés que ceux analysés sans procédé de nettoyage.
- Les traitements ont donc bien comme effet de réduire la teneur en Nickel et donc la quantité de particules présente sur les pièces.
- Le nettoyage par brossage et soufflage semble légèrement plus efficace que le dégraissage avec Ultra-Sons.
Analyses complémentaires par IRTF
La Spectroscopie Infrarouge à transformée de Fourier – ou Spectroscopie IRTF (FTIR en anglais) – est une technique d’analyse qui permet d’obtenir le spectre d’absorption d’un échantillon solide, liquide ou gazeux. D’un caractère non destructeur, les analyses chimiques par IRTF (FTIR) mesurent la quantité de lumière absorbée par un échantillon. Et ce en fonction de la longueur d’ondes émises par un faisceau infrarouge.
Dans cette étude, l’IRTF permet de mettre en évidence la présence de particules de polylactate et cellulose (liée au brossage des pièces).
Conclusion de l'étude
Les analyses réalisées par FILAB apportent un éclairage précis sur l’interaction entre les particules indésirables et les surfaces des pièces traitées, soulignant l’importance capitale de sélectionner avec soin les procédés de nettoyage adaptés.
Pour le client de FILAB, il est essentiel d’adopter une approche méthodique dans le choix de ces méthodes, en prenant en compte non seulement leur efficacité à éliminer les contaminants mais aussi leur capacité à préserver l’intégrité structurelle et fonctionnelle des pièces.
Ainsi, après analyses et expertises réalisées, le client est mesure de prendre la meilleure décision selon ses besoins.
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