ENCYCLOPÉDIE DE LA RECHERCHE SUR L’ALUMINIUM AU QUÉBEC 2013 | Page 78
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DÉVELOPPEMENT, OPTIMISATION ET INTÉGRATION DES PROCÉDÉS DE FABRICATION ET DE CONCEPTION
DEVELOPMENT, OPTIMIZATION AND PROCESS INTEGRATION OF MANUFACTURING AND DESIGN
ÉTUDE DE LA DILUTION DES ÉMISSIONS D’USINAGE DES ALLIAGES D’ALUMINIUM
POUR LEUR ÉCHANTILLONNAGE PAR L’OPS ET LE NANOSCAN-SMPS
DILUTION STUDY OF ALUMINIUM ALLOY MACHINING DUST FOR
THEIR SAMPLING BY OPTICLE PARTICLE SIZER AND NANOSCAN-SMPS
Bernard Wenga Ntcheping
Jules Kouam
Victor Songmene
Département de génie
mécanique,
École de technologie
supérieure
A. Djebara
A. Bahloul
Institut de Recherche
Robert-Sauvé en Santé
et en Sécurité du Travail
(IRSST)
L'échantillonnage de fortes concentrations en poussières d’usinage par des dispositifs
de qualité de l'air entraîne un débordement de la limite supérieure de lecture et
une détérioration des composants internes entrant dans la chaîne de mesure des
concentrations. Pour pallier à ce problème ma jeur et coûteux pour les laboratoires
d’inspection de la qualité de l’air, la synthèse de nos travaux présente d’une part les
concentrations initiales obtenues au cours du tournage du 7075-T6, et les plages
du facteur de dilution expérimentale d’autre part. Les concentrations mesurées au
Scanning Mobility Particle Sizer atteignent des valeurs (>106 # / cm3) difficilement
mesurables par les appareils portatifs comme l’OPS et le Nanoscan-SMPS. L’extension
du calibre de ces appareils se fait par la dilution par a jout de l'air « propre » avec un
débit très faible d’air pollué. Une simulation CFD a permis de choisir les conditions
de dilution maximale que nous avons utilisées dans les expériences de tournage du
7075-T6 sur Tour Dabert. Le facteur de dilution moyen a été estimé à environ 1 000
pour les tailles de particules de 10 à 20 nm et à 500 pour les tailles de 20 à 736 nm.
Un modèle quadratique du facteur de dilution en fonction de la vitesse de coupe a été
proposé pour un usage pratique dans les situations de mesures de la qualité de l’air
en atelier de fabrication mécanique. La validation de ces facteurs opérationnels s’est
faite par la technique de génération des aérosols NaCl.
Sampling of high dust concentrations emitted by machining of aluminium alloys causes
an overflow reading of devices used for air quality. This situation seriously damages
the internal components used in the chain concentrations measurement. Futhermore,
the concentrations given by Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS) reach values
(> 106 # / cm3) difficult to measure by portable devices such as Opticle Particle Sizer
and NanoScan - SMPS. This ma jor and costly problem for laboratory justifies the aim
of our research study. The method used was CFD simulation to choose the conditions
of maximum dilution during the machining of 7075- T6 on Dabert Lathe. The average
dilution factor was estimated at about 1 000 for the particle sizes of 10 to 20 nm and
500 for sizes 20-736 nm. A quadratic model of the dilution factor based on the cutting
speed has been proposed for practical use in measuring situation of the air quality in
workshop. The validation of the dilution factor was done by NaCl aerosols techniques.