Adapté de la 3e édition, Encyclopédie de la santé et de la sécurité au travail.
Le meulage implique généralement l'utilisation d'un abrasif lié pour user les parties d'une pièce. Le but est de donner une certaine forme à l'ouvrage, de corriger ses dimensions, d'augmenter le lissé d'une surface ou d'améliorer le tranchant des arêtes de coupe. Les exemples incluent l'élimination des carottes et des bords rugueux d'un moulage de fonderie, l'élimination de la calamine de surface des métaux avant le forgeage ou le soudage et l'ébavurage des pièces dans les ateliers de tôlerie et d'usinage. Le polissage est utilisé pour éliminer les imperfections de surface telles que les marques d'outils. Le polissage n'enlève pas le métal, mais utilise un abrasif doux mélangé à une base de cire ou de graisse pour produire une surface très brillante.
Le meulage est la plus complète et la plus diversifiée de toutes les méthodes d'usinage et est utilisé sur de nombreux matériaux, principalement le fer et l'acier, mais aussi d'autres métaux, le bois, les plastiques, la pierre, le verre, la poterie, etc. Le terme couvre d'autres méthodes de production de surfaces très lisses et brillantes, telles que le polissage, le rodage, l'affûtage et le rodage.
Les outils utilisés sont des meules de dimensions variables, des segments de meulage, des meules, des pierres à aiguiser, des limes, des meules de polissage, des courroies, des disques, etc. Dans les meules et similaires, le matériau abrasif est maintenu ensemble par des agents de liaison pour former un corps rigide, généralement poreux. Dans le cas des bandes abrasives, l'agent de liaison maintient l'abrasif fixé à un matériau de base flexible. Les roues de polissage sont fabriquées à partir de coton ou d'autres disques textiles cousus ensemble.
Les abrasifs naturels - corindon naturel ou émeri (oxydes d'aluminium), diamant, grès, silex et grenat - ont été largement remplacés par des abrasifs artificiels, notamment l'oxyde d'aluminium (alumine fondue), le carbure de silicium (carborundum) et les diamants synthétiques. Un certain nombre de matériaux à grains fins tels que la craie, la pierre ponce, le tripoli, le mastic d'étain et l'oxyde de fer sont également utilisés, en particulier pour le polissage et le polissage.
L'oxyde d'aluminium est le plus largement utilisé dans les meules, suivi du carbure de silicium. Les diamants naturels et artificiels sont utilisés pour des applications spéciales importantes. L'oxyde d'aluminium, le carbure de silicium, l'émeri, le grenat et le silex sont utilisés dans les bandes de meulage et de polissage.
Les liants organiques et inorganiques sont utilisés dans les meules. Les principaux types de liaisons inorganiques sont le silicate vitrifié et la magnésite. Parmi les agents de liaison organiques, notons les résines phénol- ou urée-formaldéhyde, le caoutchouc et la gomme laque. Les liants vitrifiés et la résine phénolique dominent complètement au sein de leurs groupes respectifs. Les meules diamantées peuvent également être à liant métallique. Les différents liants confèrent aux meules différentes propriétés de meulage, ainsi que différentes propriétés en matière de sécurité.
Les bandes et disques abrasifs et de polissage sont composés d'une base souple en papier ou en tissu sur laquelle l'abrasif est collé au moyen d'un adhésif naturel ou synthétique.
Différentes machines sont utilisées pour différents types d'opérations, telles que la rectification plane, la rectification cylindrique (y compris sans centre), la rectification intérieure, la rectification d'ébauche et le tronçonnage. Les deux principaux types sont : ceux où soit la meule soit le travail est déplacé à la main et les machines à avances et mandrins mécaniques. Les types d'équipements courants comprennent : les meuleuses de surface ; meuleuses, polisseuses et tampons de type socle; meuleuses et polisseuses à disque; broyeurs internes; tronçonneuses abrasives; polisseuses à bande; meuleuses, polisseuses et tampons portatifs; et plusieurs polissoirs et tampons.
Les dangers et leur prévention
Éclatement
Le principal risque de blessure lié à l'utilisation de meules est que la meule peut éclater pendant le meulage. Normalement, les meules fonctionnent à des vitesses élevées. Il y a une tendance à des vitesses toujours plus élevées. La plupart des pays industrialisés ont des réglementations limitant les vitesses maximales auxquelles les différents types de meules peuvent fonctionner.
La mesure de protection fondamentale consiste à rendre la meule aussi solide que possible ; la nature de l'agent de liaison est la plus importante. Les roues à liants organiques, notamment en résine phénolique, sont plus tenaces que celles à liants inorganiques et plus résistantes aux chocs. Des vitesses périphériques élevées peuvent être autorisées pour les meules à liants organiques.
Les roues à très grande vitesse, notamment, intègrent souvent différents types de renforts. Par exemple, certaines meules boisseaux sont équipées de moyeux en acier pour augmenter leur résistance. Pendant la rotation, la contrainte majeure se développe autour du trou central. Pour renforcer la meule, la section autour du trou central, qui ne participe pas au meulage, peut ainsi être réalisée en un matériau particulièrement résistant qui n'est pas adapté au meulage. Les grandes meules à section centrale ainsi renforcée sont notamment utilisées par les aciéries pour le meulage de brames, de billettes et similaires à des vitesses allant jusqu'à 80 m/s.
Cependant, la méthode la plus courante de renforcement des meules consiste à inclure un tissu en fibre de verre dans leur construction. Les roues minces, telles que celles utilisées pour la coupe, peuvent incorporer un tissu en fibre de verre au centre ou de chaque côté, tandis que les roues plus épaisses ont un certain nombre de couches de tissu en fonction de l'épaisseur de la roue.
A l'exception de certaines meules de petites dimensions, soit toutes les meules, soit un échantillon statistique de celles-ci, doivent être soumises à des essais de vitesse par le fabricant. Lors d'essais, les meules tournent pendant une certaine période à une vitesse supérieure à celle autorisée en meulage. Les réglementations de test varient d'un pays à l'autre, mais la roue doit généralement être testée à une vitesse supérieure de 50 % à la vitesse de travail. Dans certains pays, les réglementations exigent des tests spéciaux des roues qui doivent fonctionner à des vitesses plus élevées que la normale dans un institut de test central. L'institut peut également découper des spécimens de la roue et étudier leurs propriétés physiques. Les meules de coupe sont soumises à certains tests d'impact, tests de flexion, etc. Le fabricant est également tenu de s'assurer que la meule est bien équilibrée avant la livraison.
L'éclatement d'une meule peut causer des blessures mortelles ou très graves à toute personne se trouvant à proximité et de graves dommages à l'installation ou aux locaux. Malgré toutes les précautions prises par les fabricants, des éclatements ou des bris de roue occasionnels peuvent encore se produire à moins que des précautions appropriées ne soient prises lors de leur utilisation. Les mesures de précaution comprennent :
- Manutention et stockage. Une roue peut être endommagée ou fissurée pendant le transport ou la manutention. L'humidité peut attaquer l'agent de liaison dans les roues en résine phénolique, réduisant finalement leur résistance. Les meules vitrifiées peuvent être sensibles aux variations répétées de température. L'humidité absorbée de manière irrégulière peut déséquilibrer la roue. Par conséquent, il est très important que les roues soient manipulées avec soin à toutes les étapes et conservées de manière ordonnée dans un endroit sec et protégé.
- Vérification des fissures. Une nouvelle roue doit être vérifiée pour s'assurer qu'elle est en bon état et sèche, le plus simplement en tapotant avec un maillet en bois. Une meule vitrifiée sans défaut donnera un son clair, une meule à liant organique un son moins carillonnant ; mais l'un ou l'autre peut être différencié du bruit fissuré d'une roue défectueuse. En cas de doute, la roue ne doit pas être utilisée et le fournisseur doit être consulté.
- Essai. Avant la mise en service de la nouvelle roue, celle-ci doit être testée à pleine vitesse en respectant les précautions d'usage. Après un meulage humide, la meule doit tourner au ralenti pour éjecter l'eau ; sinon, l'eau peut s'accumuler au bas de la roue et provoquer un déséquilibre, ce qui peut entraîner un éclatement lors de la prochaine utilisation de la roue.
- Montage. Des accidents et des bris se produisent lorsque les meules sont montées sur des appareils inadaptés, par exemple sur les extrémités des broches des polisseuses. L'axe doit être d'un diamètre adéquat mais pas assez large pour élargir le trou central de la roue ; les flasques doivent mesurer au moins le tiers du diamètre de la roue et être en acier doux ou en un matériau similaire.
- La vitesse. En aucun cas, la vitesse de fonctionnement maximale autorisée spécifiée par les fabricants ne doit être dépassée. Une notice indiquant la vitesse de rotation de la broche doit être installée sur toutes les rectifieuses et la meule doit être marquée de la vitesse périphérique maximale autorisée et du nombre de tours correspondant pour une meule neuve. Des précautions particulières sont nécessaires avec les rectifieuses à vitesse variable et pour assurer le montage de meules de vitesses admissibles appropriées dans les meuleuses portatives.
- Travail repos. Dans la mesure du possible, des supports de travail montés de manière rigide et de dimensions adéquates devraient être fournis. Ils doivent être réglables et maintenus aussi près que possible de la roue pour éviter un piège dans lequel la pièce pourrait être projetée contre la roue et la casser ou, plus probablement, attraper et blesser la main de l'opérateur.
- Garde. Les meules abrasives doivent être munies de protections suffisamment solides pour contenir les pièces d'une meule qui éclate (voir figure 1). Certains pays ont des réglementations détaillées concernant la conception des protecteurs et les matériaux à utiliser. En général, la fonte et la fonte d'aluminium sont à éviter. L'ouverture de meulage doit être aussi petite que possible et un embout réglable peut être nécessaire. Exceptionnellement, lorsque la nature du travail exclut l'utilisation d'un protecteur, des brides de protection spéciales ou des mandrins de sécurité peuvent être utilisés. Les broches et les extrémités coniques des machines de polissage à double extrémité peuvent provoquer des accidents d'enchevêtrement à moins qu'elles ne soient efficacement protégées.
Figure 1. Meule abrasive vitrifiée bien protégée montée dans une rectifieuse plane et fonctionnant à une vitesse périphérique de 33 m/s
Blessures oculaires
La poussière, les abrasifs, les grains et les éclats sont un danger commun pour les yeux dans toutes les opérations de meulage à sec. Une protection oculaire efficace par des lunettes ou des lunettes et des écrans oculaires fixes sur la machine est essentielle ; les protections oculaires fixes sont particulièrement utiles lorsque les meules sont utilisées de manière intermittente, par exemple pour le meulage d'outils.
Incendie
Le meulage des alliages de magnésium comporte un risque d'incendie élevé à moins que des précautions strictes ne soient prises contre l'inflammation accidentelle et lors de l'élimination et du trempage de la poussière. Des normes élevées de propreté et d'entretien sont requises dans tous les conduits d'évacuation pour prévenir les risques d'incendie et également pour que la ventilation fonctionne efficacement. La poussière de textile libérée par les opérations de polissage constitue un risque d'incendie nécessitant un bon entretien et une LEV.
Vibration
Les meuleuses portatives et sur socle comportent un risque de syndrome de vibration main-bras (HAVS), également connu sous le nom de « doigt blanc » à cause de son signe le plus visible. Les recommandations comprennent la limitation de l'intensité et de la durée de l'exposition, la refonte des outils, des équipements de protection et la surveillance de l'exposition et de la santé.
Dangers pour la santé
Bien que les meules modernes ne créent pas elles-mêmes le grave risque de silicose associé dans le passé aux meules en grès, des poussières de silice très dangereuses peuvent encore être émises par les matériaux broyés, par exemple les moulages au sable. Certaines roues à liant résine peuvent contenir des charges qui créent une poussière dangereuse. De plus, les résines à base de formaldéhyde peuvent émettre du formaldéhyde lors du broyage. Dans tous les cas, le volume de poussière produit par le broyage rend indispensable une LEV efficace. Il est plus difficile de fournir un échappement local pour les roues portables, bien qu'un certain succès dans cette direction ait été obtenu en utilisant des systèmes de capture à faible volume et à grande vitesse. Les travaux prolongés doivent être évités et un équipement de protection respiratoire doit être fourni si nécessaire. Une ventilation par aspiration est également nécessaire pour la plupart des opérations de ponçage à bande, de finition, de polissage et autres opérations similaires. Avec le polissage en particulier, la poussière de textile combustible est une préoccupation sérieuse.
Des vêtements de protection et de bonnes installations sanitaires et de lavage avec des douches doivent être fournis, et une surveillance médicale est souhaitable, en particulier pour les broyeurs de métaux.