Les différentes utilisations des diamants et abrasifs
Les diamants et abrasifs sont utilisés dans de nombreux domaines. S’ils sont particulièrement utilisés dans le domaine de l’industrie, de la métallurgie et de l’automobile, ils sont également indispensables à certains travaux domestiques. Ceci explique la multiplicité des types et de formes d’abrasifs.
Parmi les utilisations les plus fréquentes des abrasifs, on peut citer ces quelques exemples :
- élimination des bavures de soudage en carrosserie
- finition de meubles en menuiserie
- lissage de parquets en charpenterie
- meulage, rodage, ponçage de surfaces dans l’industrie
- polissage de surfaces pour la création d’oeuvres d’art
Comment fonctionne un abrasif ?
En règle générale, le fonctionnement d’un abrasif dépend de deux facteurs majeurs :
- la granulométrie (taille des grains)
- la dureté du matériau abrasif
En effet, la taille des grains va influer sur la rapidité d’abrasion d’une surface, puisqu’un grain plus gros va couper plus rapidement mais aussi plus profondément. La granulométrie varie de 16 à 40 pour les plus gros, 80 à 100 pour les grains de taille moyenne, jusqu’à 280 et plus pour les grains extra-fins.
La dureté d’un minéral quant à elle, se mesure selon l’échelle de Mohs : un matériau friable sous l’ongle tel que le talc sera classé à 0 sur l’échelle de Mohs et à l’opposé, un matériau d’une dureté maximale telle que le diamant sera classé à 10 sur l’échelle de Mohs. Un matériau dit abrasif est généralement d’une dureté supérieure ou égale à 7 sur l’échelle de Mohs. Il peut s’agir de minéraux de synthèse, dont certains ont des propriétés chimiques et physiques identiques à celles des minéraux naturels. Le diamant est un abrasif très couramment utilisé en raison de son extrême dureté.
L’action abrasive se fait en raison du mouvement relatif d’un matériau dur sur une surface plus tendre, c’est donc de la différence de dureté entre les deux substances que dépend l’abrasion. Cependant, l’action du temps pèse aussi dans cette balance : si le frottement répété d’un matériau dur sur un matériau tendre a pour effet de travailler cette matière tendre à court terme, à long terme on remarque que l’inverse peut aussi se produire. C’est par exemple le cas de rochers que la mer érode au fil des années.
Afin d’obtenir des grains, les minéraux peuvent subir une étape de broyage pour permettre leur usage en tant qu’abrasifs. Les bords rugueux de ces grains entrent en contact avec la surface travaillée et en détachent des fragments. Ce faisant, l’action répétée de l’abrasif sur la matière traitée va également produire une usure de l’abrasif, soit en détachant les grains de ce dernier, soit en les lissant.
Parmi les facteurs agissant sur la rapidité d’abrasion, la force de contact va jouer un rôle important car une pression plus intense appliquée sur la surface par l’abrasif permettra une usure plus rapide.
Qu’il s’agisse de papier de verre pour la fabrication de meubles, de lames diamantées pour couper du béton ou encore de disques abrasifs pour le carrossage de voitures, les diamants et abrasifs sont utilisés quotidiennement et font partie intégrante de notre monde.
Quels sont les différents minéraux abrasifs ?
Longtemps, les minéraux naturels ont été considérés d’une qualité et d’une efficacité supérieure à celle des minéraux de synthèse. Cependant les progrès techniques ont permis des avancées considérables dans le domaine des abrasifs synthétiques, à tel point qu’ils peuvent être de qualité équivalente voire supérieure à celle des minéraux naturels. Certains minéraux d’origine naturelle présentent en effet des impuretés pouvant les rendre moins efficaces.
Parmi les abrasifs d’origine naturelle, on compte les éléments suivants :
- pierre ponce
- calcite
- poussière de diamant
- sable
- grès
- oxyde de fer
- poudre de feldspath
Cependant il est parfois plus intéressant financièrement de choisir des minéraux de synthèse.
Ces abrasifs synthétiques comprennent les éléments suivants :
- Céramique
- Poudre de verre
- Zircone Alumine
- Oxyde d'aluminium
Qu’il s’agisse de papier de verre pour la fabrication de meubles, de lames diamantées pour couper du béton ou encore de disques abrasifs pour le carrossage de voitures, les diamants et abrasifs sont utilisés quotidiennement et font partie intégrante de notre monde.