Tests Spark

Le contrôle par étincelles est une méthode permettant de déterminer la classification générale des matériaux ferreux . Il consiste généralement à prélever un morceau de métal, souvent de la ferraille, et à l'appliquer sur une meule afin d'observer les étincelles produites. Ces étincelles peuvent être comparées à un nuancier ou à celles d'un échantillon de référence pour déterminer la classification. Le contrôle par étincelles peut également servir à trier les matériaux ferreux, en établissant leurs différences selon que les étincelles produites sont identiques ou différentes.

Le test d'étincelles est utilisé car il est rapide, simple et peu coûteux. De plus, les échantillons ne nécessitent aucune préparation ; un simple morceau de rebut suffit souvent. Son principal inconvénient réside dans son incapacité à identifier formellement un matériau ; une analyse chimique est alors nécessaire. Cette méthode de comparaison d'étincelles endommage également, au moins légèrement, le matériau testé.

Le test par étincelles est le plus souvent utilisé dans les ateliers d'outillage , les ateliers d'usinage , les ateliers de traitement thermique et les fonderies .

Processus

On utilise généralement une meuleuse d'établi pour produire les étincelles, mais ce n'est pas toujours pratique ; on emploie alors une meuleuse portative. Dans les deux cas, la meule doit présenter une vitesse de surface adéquate, d'au moins 23 m/s (4 500 pieds par minute (sfpm)), et idéalement comprise entre 38 et 58 m/s (7 500 à 11 500 sfpm). La meule doit être à gros grain et dure ; on utilise donc souvent de l'oxyde d'aluminium ou du carborundum . La zone de test doit se situer dans un endroit où aucune lumière vive n'éblouit l'observateur. De plus, la meule et la zone environnante doivent être sombres afin que les étincelles soient bien visibles. L'échantillon à tester est ensuite légèrement mis en contact avec la meule pour produire les étincelles.

Les caractéristiques importantes des étincelles sont leur couleur, leur volume, leur nature et leur longueur. Il convient de noter que la longueur dépend de la pression exercée sur la meule ; par conséquent, ce critère peut s’avérer peu fiable si la pression n’est pas exactement la même pour tous les échantillons. De plus, la meule doit être dressée régulièrement afin d’éliminer les dépôts métalliques.

méthode de l'air comprimé

Une autre méthode, moins courante, pour produire des étincelles consiste à chauffer l'échantillon jusqu'au rouge , puis à y appliquer de l'air comprimé. L'air comprimé fournit suffisamment d'oxygène pour enflammer l'échantillon et produire des étincelles. Cette méthode est plus précise que l'utilisation d'une meuleuse, car elle produit toujours des étincelles de même longueur pour un même échantillon. L'air comprimé applique en effet la même « pression » à chaque fois. Cela rend l'observation de la longueur des étincelles beaucoup plus fiable pour la comparaison.

Tests Spark automatisés

Le contrôle automatisé des étincelles a été développé pour s'affranchir des compétences et de l'expérience de l'opérateur, et ainsi accroître la fiabilité. Ce système utilise la spectroscopie , la spectrométrie et d'autres méthodes pour « observer » le motif des étincelles. Il a été démontré que ce système peut déterminer la différence entre deux matériaux produisant des étincelles imperceptibles à l'œil nu.

Caractéristiques de Spark

Fer forgé: Les étincelles de fer forgé jaillissent en lignes droites. Les queues des étincelles s'élargissent vers l'extrémité, semblables à une feuille .
acier doux: Les étincelles d'acier doux sont similaires à celles du fer forgé, à l'exception de leurs petites ramifications et de leur longueur plus variable. Ces étincelles sont de couleur blanche.
Acier à carbone moyen: Cet acier présente plus de bifurcations que l'acier doux et une grande variété de longueurs d'étincelles, avec davantage près de la meule.
Acier à haute teneur en carbone: L’acier à haute teneur en carbone produit une étincelle ramifiée (avec de nombreuses ramifications) qui prend naissance au niveau de la meule. Les étincelles sont moins brillantes que celles de l’acier à teneur moyenne en carbone.
Acier au manganèse: L'acier au manganèse produit des étincelles de longueur moyenne qui se divisent deux fois avant de s'éteindre.
Acier rapide: L'acier rapide produit une faible étincelle rouge à son extrémité.
acier inoxydable de la série 300: Ces étincelles ne sont pas aussi denses que les étincelles de l'acier au carbone, ne se divisent pas et sont de couleur orange à paille.
acier inoxydable de la série 310: Ces étincelles sont beaucoup plus courtes et plus fines que celles de la série 300. Elles sont de couleur rouge à orange et ne se divisent pas.
acier inoxydable de la série 400: Les étincelles de la série 400 sont similaires aux étincelles de la série 300, mais sont légèrement plus longues et ont des fourches aux extrémités des étincelles.
Fonte: La fonte produit des étincelles très brèves qui commencent au niveau de la meule.
Alliages de nickel et de cobalt à haute température: Ces étincelles sont fines et très courtes, elles sont de couleur rouge foncé et ne se divisent pas.
carbure cémenté: Le carbure cémenté produit des étincelles de moins de 3 pouces, de couleur rouge foncé et qui ne se divisent pas.
Titane: Bien que le titane soit un métal non ferreux, il produit une grande quantité d'étincelles. Ces étincelles se distinguent facilement de celles des métaux ferreux par leur couleur blanche très brillante et éblouissante.

Histoire

En 1909, Bermann, un ingénieur de Budapest plus, il prétendait atteindre une précision de 0,01 % de teneur en

Tschorn a produit un traitement exhaustif des essais d'étincelles. Son livre, Spark Atlas of Steels, ainsi que Spark Testing de Gladwin représentent les deux textes les plus complets sur le sujet

À la fin des années 1980, l'utilisation industrielle des tests d'étincelles n'est plus aussi courante qu'auparavant. Au début du 21e siècle, la disponibilité d'équipements portables de fluorescence X l'a largement supplanté dans la pratique de laboratoire.