Rugosité: définitions, critères et résultats

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Définitions et critères

Rappel
La confusion est souvent faite entre le degré de propreté et la rugosité d'une surface (voir rubrique applications). Il importe de se rappeler que ces deux notions sont différentes et totalement indépendantes l'une de l'autre.
- la propreté est une caractéristique chimique.
- la rugosité est une caractéristique physique.
La rugosité peut être considérée comme un élément complémentaire du degré de soins (état de propreté) ou comme l'élément essentiel de contrôle, suivant la nature des traitements ou revêtements postérieurs. Par exemple: peinture, métallisation, nickelage, chromage, etc... Dans tous les cas, elle ne peut naturellement s'apprécier que pour des traitements de la surface impliquée, dont le taux de recouvrement est au moins de 95%.

Définitions
La rugosité est le résultat de la modification microgéométrique d'une surface, provoquée par le bombardement intensif de cette surface par des projectiles (voir rubrique définitions). Apparaissent alors:
- des aspérités appelées "Pics"
- des cavités appelées "Creux"
Sur une coupe perpendiculaire à la surface traitée, les pics et les creux se répartissent également de part et d'autre d'une "ligne centrale" (moyenne algébrique) appelée aussi "ligne moyenne". La "ligne enveloppe" est celle qui réunit entre eux les sommets des pics et les fonds des creux. La "ligne enveloppée" prend en compte la totalité des longueurs créées par la succession des pics et des creux. Elle est importante puisqu'elle génère la surface augmentée dont l'adhérence sera fonction.

Exigences principales
- augmenter l'aire de contact entre le substrat et le futur revêtement, car l'adhérence est directement liée à l'étendue microgéométrique de la surface.
- créer un maximum d'aspérités, où le futur revêtement à déposer viendra s'ancrer.
- éviter les creux profonds de faible ouverture que le futur dépôt n'atteindra pas. Des vides recouverts pourraient constituer des amorces de corrosion en plus des défauts d'adhérence.
- proscrire les "pics" de hauteur anormale dont les sommets pourraient dépasser, ou diminuer l'épaisseur ponctuelle d'un revêtement mince. Lorsque le but final de la rugosité sera d'obtenir un aspect, les exigences seront alors essentiellement visuelles et tactiles.

Les critères retenus
Un grand nombre de critères sont définis dans la normalisation pour caractériser une rugosité. En pratique, dans un profil et sur une longueur considérée, seuls trois d'entre eux sont retenus:
- "Ra": écart moyen. C'est la moyenne arithmétique des valeurs absolues des écarts, entre les pics et les creux. "Ra" mesure la distance entre cette moyenne et la "ligne centrale".On admet couramment que cette notion synthétise approximativement les différents paramètres intéressés dans la rugosité.
- "Rt": écart total. C'est la dénivellation la plus importante entre le plus haut sommet d'un pic et le fond le plus bas d'un creux.
- "Rz": régularité. C'est la moyenne des écarts totaux de rugosité "Rt" observés sur 5 longueurs.

Résultats et contrôles

Rappel
La qualité d'un traitement par impact dépend d'un ensemble de paramètres (voir rubrique définitions). Il en découle que la rugosité est directement liée à ces paramètres et surtout à la forme du projectile. Suivant qu'il soit sphérique ou angulaire, le profil de la rugosité obtenu sera différent, donnant des aspects variés à la surface traitée.

Le choix des critères
Pour un revêtement anticorrosion par exemple, la classe de la rugosité à obtenir sera à définir en fonction de 3 critères:
- la nature du matériau à projeter,
- le système de projection envisagé, ou bien le procédé d'application,
- l'épaisseur prévue pour le revêtement qui sera appliqué. (la valeur "Rt" ne peut être supérieure à la moitié de l'épaisseur) La rugosité sera ainsi définie par les 3 paramètres "Ra" - "Rt" - "Rz" auxquels s'ajoutera la notion de profil lié au projectile, "angulaire" ou "sphérique".
Le procédé de projection, le matériau à projeter et la puissance de l'impact seront déterminés en fonction des critères de la rugosité à obtenir.

Contrôles des opérations
Afin de surveiller la constance de la qualité, on peut, , effectuer des contrôles périodiques. On introduit des éprouvettes de comparaison, dans la charge ou le circuit des pièces à traiter, dont on contrôlera l'aspect, la rugosité et la déformation, par rapport des repères établis (voir rubrique contrôles).
Ces contrôles, s'ils ne sont pas obligatoirement imposés, sont nécessaires pour un bon suivi des opérations.

Remarques importantes
Après traitement par impacts effectué avant revêtement anticorrosion, une surface sera qualifiée par son degré de soins (niveau de propreté) et sa rugosité (garantie d'adhérence).
Le délai de mise en œuvre du traitement de préparation et du revêtement de la surface doit être le plus court possible. En effet, les surfaces traitées par impacts sont particulièrement sensibles et réactives aux conditions atmosphériques. Pour éviter la condensation, on s'efforcera de réaliser le revêtement sur un substrat dont la température est au moins supérieure de 3°C par rapport au point de rosée.

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