Le carbure de silicium vert (SiC) est un abrasif synthétique ultra-dur. Sa couleur « verte » indique sa grande pureté (supérieure à 99 %), ce qui lui confère des cristaux plus tranchants, plus durs et plus cassants que le carbure de silicium noir.
Propriétés du carbure de silicium vert :
Dureté extrême : dureté Mohs de 9,5, ce qui lui permet de rayer et de couper facilement le verre (Mohs ~5,5).
Cristaux tranchants et cassants : lors de l’utilisation, les grains se fracturent pour former de nouveaux tranchants, une propriété appelée auto-affûtage . Cela garantit une performance de coupe constante.
Conductivité thermique élevée : contribue à dissiper la chaleur générée lors du processus de polissage.
Son rôle dans le processus de polissage du verre
Il est essentiel de comprendre que le « polissage » en fabrication comprend souvent deux étapes distinctes, et que le SiC vert est principalement utilisé dans la première :
1. Application principale : Rodage (ou rectification)
Il s’agit de l’étape cruciale avant le polissage final. Le rodage a pour but d’éliminer les défauts de surface importants, d’obtenir une surface plane et de préparer le verre au polissage final.
Fonction : Le SiC vert effectue des micro-découpes ou des micro-fractures . Ses grains durs et acérés agissent comme d’innombrables minuscules ciseaux, enlevant mécaniquement de la matière de la surface du verre.
Procédé : La poudre est mélangée à de l’eau pour former une suspension. Cette suspension est introduite entre la pièce en verre et un plateau de rodage plat (généralement en fonte ou en étain). La rotation du plateau provoque l’abrasion de la surface du verre par les grains de SiC en suspension.
Granulométrie utilisée : Différentes granulométries sont utilisées dans un ordre séquentiel.
Grains grossiers (ex. F400, F500) : Pour un enlèvement de matière et un nivellement rapides.
Grains moyens (ex. F800, F1000) : Pour éliminer les rayures laissées par le grain grossier.
Grains fins (ex. F1200, F1500) : Pour créer une surface lisse et semi-transparente avec de très fines rayures, la préparant ainsi pour le polissage final.
2. Application limitée : Polissage fin
Bien que des grains très fins de SiC vert (par exemple, W7, W5) puissent être utilisés pour un polissage préliminaire, leur emploi est moins fréquent pour obtenir une finition de qualité optique. L’action de coupe mécanique du SiC, même à des granulométries fines, peut laisser un voile microscopique ou des dommages sous-jacents.
Comparaison avec d’autres abrasifs courants pour le polissage du verre
| Abrasif | Dureté | Mécanisme primaire | Idéal pour | Avantages et inconvénients |
|---|---|---|---|---|
| carbure de silicium vert | 9,5 | Micro-découpe mécanique | Recouvrement et bordage | Avantage : Coupe très rapide et économique pour l’enlèvement de matière. Inconvénient : Peut laisser des dommages sous la surface. |
| Oxyde de cérium (CeO₂) | ~6-7 | Polissage chimico-mécanique (CMP) | Polissage optique final | Avantage : Offre une clarté et une transparence exceptionnelles, sans rayures. Inconvénient : Plus lent et plus cher. |
| Oxyde d’aluminium (Al₂O₃) | 9.0 | Micro-découpe mécanique | Rodage général | Avantage : Plus tendre et moins susceptible de provoquer des rayures profondes que le SiC. Inconvénient : Moins efficace en coupe, s’use plus rapidement. |
| Diamant | 10 | Micro-découpe mécanique | Matériaux durs, rodage rapide | Avantage : La lame la plus dure et la plus agressive. Inconvénient : Très chère, peut causer des rayures profondes si elle n’est pas maîtrisée. |
Avantages et inconvénients du SiC vert pour le polissage du verre
Avantages :
Haute efficacité : Coupe le verre très rapidement, ce qui le rend idéal pour l’enlèvement de matière.
Rentable : Offre un excellent équilibre entre performance et prix pour la phase de roulage.
Performances constantes : Son système d’auto-affûtage assure une vitesse de coupe constante.
Large disponibilité : Disponible dans une vaste gamme de granulométries standardisées.
Meilleures pratiques d’application
Utilisation séquentielle des grains : procédez toujours par ordre de grain (ex. : 400 → 600 → 1000). Sauter des étapes laissera des rayures profondes très longues à éliminer.
Consistance adéquate de la suspension : Une suspension bien mélangée assure une coupe uniforme et empêche la poudre de se déposer.
Pression et vitesse : une pression et une vitesse de rotation optimales sont essentielles. Une pression excessive peut provoquer des fissures ; une vitesse insuffisante ralentit le processus.
Propreté : Un nettoyage minutieux de la pièce et de l’équipement entre chaque changement de grain est essentiel pour éviter toute contamination par des grains plus gros et égarés.