INDUSTRIE ALIMENTAIRE : ALIMENTER LA DURABILITÉ ET LA CONFORMITÉ DES PIÈCES D’ÉQUIPEMENTS

Dans les secteurs de l’industrie laitière et de transformation des aliments, on retrouve un grand nombre d’équipements et d’outils (cuves, mélangeurs, chariots, autoclave, récipients, plateaux, robinets, etc.) qui sont faits de matériaux métalliques et dont les critères de sélection sont basés principalement sur la non-toxicité et la durabilité. Le critère de durabilité implique dans ce contexte une résistance parfaite à la corrosion dans les différents milieux de transformation et les constituants des produits alimentaires en contact. Cela sous-entend qu’aucune contamination ni attaque localisée ou dissolution ne soient tolérées sur ces métaux ou alliages.

Les alliages d’aluminium (séries 1000 « aluminium pur » et série 3003), aciers inoxydables austénitiques (séries ferritiques et austénitique) et les alliages de nickel (nickel pur, Monel, Inconel, etc.) figurent, entre autres, parmi les meilleurs matériaux candidats pour l’industrie alimentaire. Ces matériaux sont couramment délivrés sous de multiples formes, à savoir des feuilles et des plaques laminées, des pièces coulées, des barres, des fils, des tubes, des raccords de tuyauterie, etc. La question d’assemblage, d’usinage et aussi du fini de surface occupe une place déterminante sur la qualité du produit fini. En s’intéressant d’aussi près à l’assemblage ou à la réparation qui se justifie parfois au moyen du soudage ou du brasage, on doit s’attarder normalement sur les propriétés des matériaux en question ainsi que les procédés et méthodes à mettre en œuvre. Pour cela, on voudrait évoquer ci-après quelques points sur ce qui s’avérerait utile pour la fabrication de ces produits qui doivent répondre à des normes de qualités et d’intégrité bien strictes.

Procédés de fusion à l’arc : le procédé TIG (GTAW), entre autres, présente toujours une meilleure qualité de soudure surtout pour l’aluminium avec l’avantage de produire une quantité négligeable voire nulle d’éclaboussures ou de projection. Ceci rend le procède bien adapté aux applications qui requièrent un degré de propreté ou d’esthétique élevés tels que des joints sur des tubes ou raccords.

Procédé de brasage : à cause de la toxicité de certains éléments d’alliage, on recommande d’utiliser:

  • des produits d’argent sans cadmium pour le brasage fort (Brazing),
  • des produits exempts de plomb ou d’antimoine pour le brasage tendre (Soldering).

Quelques critères de choix des aciers inoxydable (austénitiques et ferritiques)

Grades

  • grades à bas carbone pour les grades austénitiques et aussi les grades ferritiques pour des raisons de résistance à la corrosion et de soudabilité;
  • grades à très bas souffre pour prévenir la formation de sulfures qui rendent les surfaces irrégulières avec des traces ou points qui surgissent à la surface après polissage, lesquels sont à l’origine d’une corrosion localisée par piqures. Cependant, les teneurs en soufre ne doivent pas être inférieures à un certain niveau, soit 0.005% minimum, pour préserver une pénétration optimale de la soudure.

Autres facteurs :

  • Gaz de purge : la purge pour la protection du revers de la soudure surtout dans le cas des tubes ou assemblages à parois minces.
  • Passivation : ce traitement final s’impose après des opérations de soudage pour faire disparaître la couche tintée par la chaleur (couche appauvrie en chrome) qui prend naissance à côté des joints soudés et ainsi restaurer la bonne couche d’oxyde à la surface nécessaire pour la résistance à la corrosion.

Fini de surface : une surface très rugueuse favorise l’incrustation de produits corrosifs ou des contaminants, ce qui active généralement la corrosion bactérienne. La surface doit ainsi être dépourvue de rainures, stries, trous, etc. De ce fait, une rugosité optimale de l’ordre de 0.4 à 0.5μm favorise une meilleure résistance à la corrosion.

Design : un design bien pensé permet un accès facile à l’ensemble des surfaces et coins du produit. En fait, de bonnes pratiques de formage, d’usinage et de finition permettent d’éviter la présence de discontinuités géométriques indésirables telles que des cavités à la surface, manque de soudure, bourrelet de métal, ou des vides qui servent de sites privilégiés de corrosion par crevasses ou de corrosion bactérienne.

On en conclut que la fabrication de pièces ou d’équipements dans le secteur alimentaire est assujettie à des critères multiples et bien strictes depuis le stade du design jusqu’au procédés de fabrication en passant évidemment par le bon choix des matériaux. Une pièce bien conçue permettra d’éviter plusieurs problèmes en service et en facilitera la maintenance.

khemici.badri@sodel.com

www.sodel.com

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