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Étude du polissage automatique des granits

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Kouamou Njouokep, Fulbert Brice (2020). Étude du polissage automatique des granits. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L'émission des poussières issues des opérations de polissage contient des particules fines (micrométriques) et ultrafines (nanométriques) ayant la capacité de s'accumuler en profondeur dans le système respiratoire et ainsi causé des graves maladies, dont la silicose. La réglementation au Canada prévoit ainsi une VEMP (valeur d’exposition moyenne pondérée) de 0,1 mg/m3 dans les industries de transformation des matériaux contenant le quartz. Cette limite va sans doute être abaisée prochainement pour suivre celle des États-Unis qui est de 0.05 mg/m3 depuis 2016. De ce fait, la recherche des moyens de réduction ou d’élimination des risques d’exposition aux poussières issues de l'usinage du granit constitue une urgence et un grand défis auquel les industriels font face. C’est dans ce sens que la presente étude a été faite.

Un plan d’expérience a été mis sur pied pour étudier les influences de la trajectoire de l’outil et des paramètres de polissage sur l’émission des particules et le fini de surface tout au long du polissage à sec (ébauche plus finition). Les facteurs du plan d’expérience sont : la vitesse de coupe, la vitesse d’avance, la taille de grit et les trajectoires de l’outil ( rectiligne, arc et spirale). Une optimisation des paramètres de coupe est ensuite réalisée.

La trajectoire de l’outil s’avère être un facteur significatif pour les concentrations des particules issues du polissage de granit. Nous avons pu déterminer le type de trajectoire et les conditions de polissage (vitesse et avance) qui permettent d’obtenir moins de particules de poussières tout en garantissant un bon état de surface. Il est demontré que la combinaison adéquate des paramètres de coupe et de la trajectoire peut ainsi réduire les émissions de particules lors du polissage du granit à sec.

Titre traduit

Automatic granite polishing study

Résumé traduit

Dust issued from polishing operations contains fine particles (micrometric size) and ultrafine particles (nanometric size) with the possibility to accumulate deep inside the respiratory system causing grave illnesses including silicosis.The Canadian’s regulation plans a weighted average exposure value of 0,1 mg/m3 in materials processing industries with quartz. This limit will most likely be lowered in the near future to follow the United States of America’s limit of 0,1 mg/m3 since 2016. As a result, the search for ways to reduce or eliminate the risks of exposure to dust from granite machining is an urgent and challenging task facing industrialists. It is in this sense that the present study has been carried out.

An experimental design was set up to study the influence of tool path and polishing parameters on particle emission and surface finish during dry polishing (roughing plus finishing). The experimental design factors are: cutting speed, feed rate, grit size and tool trajectories (straight, arc and spiral). The cutting parameters are optimized also.

The tool path was found to be a significant factor for particle concentrations from granite polishing. We have been able to determine the type of tool path and the polishing conditions (speed and feed rate) that result in fewer dust particles and a good surface finish. It has been shown that the right combination of cutting parameters and tool path can reduce particle emissions during dry granite polishing.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maitrise avec mémoire en génie mécanique". Comprend des références bibliographiques (pages 133-137).
Mots-clés libres: granit, polissage, paramètres de coupe, trajectoire de l’outil, émissions de particules, fini de surface
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Songmene, Victor
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 22 mars 2021 17:40
Dernière modification: 22 mars 2021 17:40
URI: https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2647

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