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Tronçonnage et ébarbage : Les disques agglomérésBBI N° 126 - Mai 15
Productivité renforcée sur toute la ligne

L’ensemble des améliorations régulièrement apportées par les fabricants d’abrasifs aux disques de tronçonnage et meules d’ébarbage visent, outre garantir la sécurité des utilisateurs, à favoriser une productivité toujours plus élevée. Fines épaisseurs de disques, agressivité de grains abrasifs de nouvelle génération, formulations renouvelées des liants et des résines, mise en œuvre de presses plus performantes pour la fabrication des produits… Tout concourt à renforcer la précision et la propreté d’usinage de ces abrasifs ainsi qu’à augmenter leur confort d’utilisation et leur durée de vie pour servir cet objectif prioritaire. Côté ventes, la conjoncture difficile des secteurs de l’industrie et du bâtiment dans notre pays ne joue bien évidemment pas en faveur de l’accroissement d’un segment de marché qui a atteint sa maturité et dont l’une des tendances les plus fortes est la technicité de plus en plus poussée de disques destinés à des applications industrielles spécifiques.

Disques résinoïdes, disques bakélite, meules minces… Ces diverses dénominations faisant références à la composition ou à la forme des produits désignent les abrasifs agglomérés équipant des machines électroportatives (des meuleuses d’angle le plus souvent) et autres machines d’atelier et destinés au tronçonnage et à l’ébarbage des aciers et des matériaux (les abrasifs vitrifiés font également partie de la famille des agglomérés mais ces produits destinés à l’affûtage et à la rectification ne seront pas étudiés dans ce dossier). La transformation des métaux (serrurerie, métallerie, chaudronnerie industrielle et fonderie) est le secteur le plus consommateur des disques (ou meules) de tronçonnage et d’ébarbage, des produits d’utilisation courante dans l’industrie et dans le bâtiment.

Des grains abrasifs, un liant et une armature

Un disque aggloméré est formé d’une armature de renforcement en fibre de verre tissée et résinée qui assure le maintien du disque et en forme la trame sur laquelle est appliqué un liant à base de résines de synthèse polymérisées à basse température (un liant bakélite, d’où la dénomination des produits) dans lequel sont noyés des grains abrasifs. Ces différents composants sont tous déterminants dans la qualité d’un disque, le liant, composé d’éléments organiques vivants, étant sans doute le plus révélateur du savoir-faire des fabricants. En effet, tandis que les grains abrasifs et l’armature du disque sont généralement approvisionnés auprès d’un nombre très limité de spécialistes, le liant résulte d’une recette propre à chaque fabricant qui en conserve la composition secrète. Pour évoquer schématiquement la fabrication des disques de tronçonnage ou d’ébarbage, on indiquera qu’elle débute par la découpe aux diamètres voulus des toiles de renforcement maillées (une toile formera le dos de chaque disque). La masse abrasive concassée composée du liant et des grains abrasifs est ensuite prise en sandwich dans cette structure d’armement avant que les disques ne soient ensuite pressés, isolés les uns des autres par des plaques métalliques, puis cuits dans un four à une température inférieure à 200 °C.
Ils sont ensuite séparés des plaques isolantes métalliques, manuellement ou à la machine, et peuvent alors recevoir le buvard (étiquette) sur lequel sont notamment portés le nom du fabricant, différentes caractéristiques techniques (dont ses dimensions et sa vitesse de rotation), l’indication de la norme selon laquelle ils sont certifiés (EN 12413), des pictogrammes relatifs aux conditions d’utilisation assurant la sécurité de l’utilisateur ainsi que, le cas échéant, le label OSA, l’organisation de sécurité des abrasifs, seul organisme à garantir officiellement l’application par le fabricant des critères de sécurité exigés par la norme grâce à la réalisation de tests sur les produits et de contrôles dans les usines.

Tronçonner et/ou ébarber

Les dimensions des disques agglomérés pour le tronçonnage et l’ébarbage varient en fonction de deux paramètres essentiels, les machines sur lesquelles ils sont montés et le type de travail qu’ils réaliseront. Les produits montés sur des machines électroportatives, presque toujours des meuleuses d’angle, ont un diamètre généralement compris entre 115 et 230 mm, des diamètres inférieurs (50 mm notamment) existant également pour équiper des petites meuleuses droites. Au-delà et jusqu’à un diamètre d’environ 450 mm, les disques équipent essentiellement des machines portatives thermiques. Les disques équipant des machines stationnaires où ils sont automatiquement guidés ont quant à eux des diamètres généralement compris entre 300 et 1 000 mm.

L’épaisseur des disques auxquels nous nous intéressons plus particulièrement dans ce dossier, à savoir les disques montés sur des machines électroportatives, est en partie déterminée par leur diamètre et varie de moins de 1 mm à environ 8 mm. Les disques dits fins, superfins et extrafins (de 0,8 mm à 1,9 mm d’épaisseur) sont généralement des disques plats, même s’il existe des exceptions à cette règle avec des disques extra-fins qui, pour garantir une sécurité supérieure, possèdent un moyeu déporté, cette forme de disque étant généralisée sur les disques d’une épaisseur égale ou supérieure à 2,5 mm.

Jusqu’à une épaisseur de 3 à 4 mm, les produits sont théoriquement destinés au tronçonnage et au-delà de 6 mm, à l’ébarbage, un travail nécessitant des produits acceptant de fortes contraintes mécaniques latérales sans risque de se rompre. Entre ces deux catégories existent des disques polyvalents qui pourront être utilisés dans l’une et l’autre application (il faut toutefois dans ce cas parler plutôt d’ébavurage que d’ébarbage), sans toutefois faire preuve d’une grande performance ni dans l’une, ni dans l’autre. Aujourd’hui, l’offre de la plupart des fabricants inclut de tels disques qui permettent de réaliser, selon l’angle donné au produit, le tronçonnage (disque utilisé à 90°), l’ébarbage (30°), voire la finition (15°). Toutefois, de l’avis concordant des fournisseurs, les ventes de ces disques 2 en 1 qui permettent de satisfaire des besoins ponctuels (surtout dans le domaine de la maintenance) pas trop exigeants tout en gagnant du temps restent modestes.

Sécurité, performance et longévité accrues

Depuis environ un siècle qu’ils sont utilisés dans le monde de l’industrie, les disques de tronçonnage et d’ébarbage évoluent au rythme de la mise au point de nouvelles matières à travailler (pour faire référence à une période encore récente, on peut citer certains aciers spéciaux comme l’inconel). Outre les critères liés à la sécurité d’outils que leur vitesse de rotation rend potentiellement dangereux (cf. encadré), la qualité de coupe et la durée de vie sont des aspects prioritaires pour les services R&D des fabricants, particulièrement pour les disques de tronçonnage, tandis qu’en matière d’ébarbage on recherchera surtout à enlever plus de matière avec un plus grand confort d’utilisation ; ceci implique le recours à des grains abrasifs plus durs mais à la structure plus ouverte qui évitent à l’opérateur d’avoir à exercer un effort trop important.

Si la sécurité est intimement liée à la qualité de l’armature d’un disque et au nombre de toiles de renforcement qui la composent, les grains abrasifs et les liants ont un rôle essentiel sur l’agressivité de coupe d’un disque et sa longévité. Celle-ci est largement conditionnée par les paramètres physico-chimiques du produit, mais également par le savoir-faire de l’opérateur (un fournisseur indique que la durée de vie d’un disque de tronçonnage peut ainsi varier du simple au triple en fonction de l’utilisateur) et par la machine sur laquelle est monté le disque – un disque Premium monté sur une machine de qualité médiocre n’aura en effet qu’un piètre rendement. Pour mettre sur le marché des disques performants et d’une durée de vie allongée, les fabricants font régulièrement évoluer la « recette » des composants de leur disques, recherchant notamment à mettre au point des mélanges favorisant une coupe froide dont l’un des avantages est de provoquer une moindre usure de la matière abrasive.

Par ailleurs, son liant comportant des composés organiques, le disque aggloméré est un produit vivant dont la performance décroit avec le temps, la détérioration étant encore accélérée par un stockage des produits dans une ambiance humide. Même stockée dans des conditions correctes, un disque d’une épaisseur de 1 mm perdrait en trois mois plus du tiers de sa performance. Pour pallier cette perte de performance, certains fabricants ont eu l’idée de conditionner leurs produits dans des emballages scellés totalement hermétiques ce qui confèrerait aux disques une performance supérieure de 40 %, pour faire référence aux propos d’un fabricant allemand dont les disques superfins bénéficient depuis plusieurs mois d’un tel type de conditionnement.

Vers un nouveau standard

La diminution de l’épaisseur des disques est, d’un point de vue technique, la tendance sans doute la plus lourde que le marché du tronçonnage ait enregistrée au cours des 20 dernières années, les disques fins d’une épaisseur inférieure à 2 mm faisant leur apparition sur le marché au milieu des années 1990.

La décennie suivante permettait d’établir de nouveaux records avec des produits épais de 1 mm, voire moins (au milieu de la première décennie des années 2000 des disques d’une épaisseur de 0,80 mm et 0,75 mm étaient respectivement lancés par Rhodius et Tyrolit). Ainsi, les disques de tronçonnage ont régulièrement gagné en finesse au cours des vingt dernières années, les plus fortes ventes passant de disques d’une épaisseur de 2,5 / 3 mm à des produits de 1,6 mm, une valeur qui représente encore aujourd’hui le standard du marché français du tronçonnage malgré la régulière progression des ventes de disques de 1 mm, un type de produits qui domine depuis déjà de nombreuses années la plupart des marchés européens grâce à leur indiscutable supériorité technique.

Celle-ci tient notamment au fait qu’une épaisseur fine induisant une réduction de la zone de frottement du disque sur le matériau lors du tronçonnage réduit l’échauffement de la surface usinée, et donc sa déformation, et provoque une moindre émission d’étincelles et de poussières de même qu’un abaissement du niveau sonore du disque. Plus flexibles que les disques d’une épaisseur de 1,6 mm, les disques de 1 mm facilitent également la coupe en courbe et favorisent, de manière générale, une coupe plus rapide, plus précise et plus confortable, répondant ainsi aux principales attentes du marché. Malgré un prix supérieur d’une vingtaine de pour cent en moyenne, les disques super-fins qui provoquent peu ou pas de bavures nécessitant une reprise s’avèrent au final des produits également économiques.
De l’avis des acteurs les plus représentatifs du marché, on a sans doute atteint en matière de disques bakélite pour le tronçonnage une épaisseur sous laquelle il est difficile, voire dangereux et, en outre peu justifiable économiquement, de descendre, d’autant que la performance globale des disques de tronçonnage, à épaisseur égale, augmente sans cesse grâce aux améliorations apportées sur les autres aspects des produits. Ainsi, un fabricant rapporte que la capacité de ses disques de tronçonnage 125 mm x 1,6 mm qui était d’environ un mètre au milieu des années 1990, est aujourd’hui trois à cinq fois plus élevée.

Le grain céramique de plus en plus utilisé

Quatre types principaux de grains abrasifs entrent dans la composition des disques agglomérés de tronçonnage et d’ébarbage. L’oxyde d’aluminium ou corindon, obtenu par électrofusion de la bauxite, est bien adapté à l’usinage des aciers. Souvent désigné sous les termes de zircon ou oxyde zirconéen, l’oxyde de zirconium qui peut enrichir la composition d’un disque à base de grains de corindon convient au travail des fontes ainsi qu’à l’usinage de l’inox. Obtenu par fusion de carbone et de silice dans des fours pouvant atteindre une température de 2 000 °C, le carbure de silicium est quant à lui adapté au travail des métaux non ferreux, des matériaux et de la fonte. Le grain céramique, un grain très coupant à arêtes vives qui s’auto-affûte et favorise une coupe froide présente pour sa part une agressivité et une durée de vie nettement supérieures à celles des autres grains abrasifs entrant dans la composition des disques agglomérés. De l’avis de l’ensemble des fournisseurs, l’arrivée sur le segment des disques bakélite de ce type de grain dont la performance d’abrasion se rapproche de celle du diamant et du nitrure de bore, déjà utilisé dans les abrasifs appliqués et les non tissés, se traduit par une diminution du coût du tronçonnage et de l’ébarbage étant donné l’excellente qualité de coupe qu’il permet d’obtenir, une coupe froide et précise ne nécessitant pour ainsi dire pas de finitions. Avec la finesse des disques de tronçonnage, le recours au gain céramique dans les disques bakélite est l’une des tendances fortes du marché si l’on considère le nombre élevé de fabricants nous ayant déclaré avoir récemment introduit ce type de grains dans leurs gammes de disques bakélite.

L’ébarbage en recul régulier

La finition toujours améliorée des pièces de fonderie, l’apparition de nouvelles technologies comme le laser ou la projection d’eau à haute pression pour la transformation et le débit des pièces, la disparition progressive dans l’Hexagone d’applications lourdes de type meulage en fonderie, l’amélioration des techniques de soudage permettant souvent d’éviter l’étape de l’arasage du cordon de soudure ainsi que la montée en puissance de l’utilisation des disques à lamelles et disques fibre à plateau pour l’ébarbage, l’ébavurage et la finition, sont autant de facteurs expliquant le déclin régulier des ventes de disques bakélite d’ébarbage. Aujourd’hui, on estime que sur dix disques agglomérés vendus, près de huit sont destinés au tronçonnage sur un marché français nettement dominé par des applications de tronçonnage de plus en plus fines. Malgré cette indiscutable suprématie sur les ventes d’abrasifs agglomérés des disques de tronçonnage, d’assez nombreux fabricants du marché continuent à lancer de nouveaux disques bakélite d’ébarbage pour plusieurs raisons : satisfaire les besoins toujours existants sur le marché français dans certains secteurs comme les industries navales, répondre à des besoins d’ébarbage élevés sur certains marchés différents de ceux de l’Europe occidentale ou encore développer une offre en disques bakélite couvrant l’intégralité des applications.

Un CA de plus de 60 ME

Des chiffres communiqués par le Snas (Syndicat National des Abrasifs et Superabrasifs) font état d’un marché français des abrasifs – agglomérés, appliqués et superabrasifs dont disques diamant – supérieur à plus de 400 Me, ce qui place la France à la deuxième place du marché européen, derrière l’Allemagne. La stabilité des ventes enregistrées au cours des trois dernières années cache mal de réelles disparités selon les secteurs. Ainsi, toujours d’après le Snas, si les ventes se sont maintenues dans l’industrie, celles du secteur de la construction, et notamment les ventes d’outils diamantés, se sont sensiblement effritées. Les disques bakélite de tronçonnage et d’ébarbage représentent à plus d’un titre une part non négligeable de ce marché global des abrasifs. En effet, près d’un abrasif sur cinq vendus en France relèverait de cette catégorie de produits utilisés dans de très nombreuses applications (construction, maintenance, industries lourdes et de pointe, artisanats divers), ce qui représenterait un chiffre d’affaires compris entre 60 et 80 millions d'euros.

Dynamiser un marché mature

Comme l’expriment d’une même voix les acteurs majeurs du marché des abrasifs, le marketing est l’une des clés pour dynamiser un marché aujourd’hui parfaitement mature et ces consommables, qui représentent souvent pour les revendeurs du marché professionnel le moyen d’entrer chez de nouveaux clients, font l’objet de très nombreuses actions promotionnelles. Le marketing constitue également pour les fabricants le moyen de différencier leur offre au sein d’un univers produits traditionnel qui ne se caractérise pas par l’apparition régulière de produits traduisant une innovation technologique véritable. Pour renforcer leurs ventes auprès de la distribution professionnelle, les fabricants privilégient également une présence soutenue de leurs équipes commerciales sur le terrain, de même que les formations et démonstrations produits dispensées aux forces commerciales de leur réseau de distribution, un type d’action que certains jugent impératif pour créer un courant d’affaires avec un distributeur. Sur ce registre, on peut citer l’existence chez un fabricant allemand (Rhodius pour ne pas le citer), d’un camion itinérant spécial abrasifs, à notre connaissance le seul dédié à cette famille de produits circulant dans l’Hexagone.

Interrogés sur l’avenir probable du marché des disques bakélite pour le tronçonnage et ébarbage, les fabricants évoquent l’importance pour eux de se tourner vers des marchés autres que les marchés européens parfaitement stables, comme la France, même si les volumes de vente sont toujours susceptibles d’évoluer de manière positive en fonction d’éventuelles reprises sur tel ou tel secteur d’activité. On précisera que ces propos s’appliquent au marché du tronçonnage, car, on l’aura compris, en ce qui concerne les disques bakélite pour l’ébarbage, le discours généralisé relève plutôt de la chronique d’une mort annoncée…

L’évolution du potentiel du marché dans un sens favorable semblant donc fort peu probable, du moins dans notre région, le salut pour les fabricants passe par une offre dont la technicité élevée soit réellement différenciatrice, ou par un rapport qualité/prix imbattable puisqu’il semble que, de plus en plus, les attentes des utilisateurs se resserrent autour de deux segments de gamme, le bon marché pour les applications standard peu exigeantes et les produits hyper techniques pour des applications industrielles très pointues.
DT

VSM n’appartient pas à Pferd
La société Pferd précise que, contrairement à ce qui a été écrit dans le dossier du numéro 126 de BBI consacré aux abrasifs agglomérés, elle n’a pas racheté VSM mais que la famille Rüggeberg, propriétaire de Pferd, est l’un des actionnaires de la société VSM.