Outil de référence essentiel pour les mesures de précision, la résistance à l'usure des dalles de granit détermine directement leur durée de vie, la précision des mesures et leur stabilité à long terme. Les points clés de leur résistance à l'usure sont expliqués ci-dessous, en termes de propriétés des matériaux, de mécanismes d'usure, d'avantages en termes de performances, de facteurs d'influence et de stratégies de maintenance.
1. Propriétés des matériaux et principes de base de la résistance à l'usure
Bonne dureté et structure dense
Les dalles de granit sont principalement composées de pyroxène, de plagioclase et d'une faible quantité de biotite. Grâce à un vieillissement naturel prolongé, elles développent une structure à grains fins, atteignant une dureté Mohs de 6-7, une dureté Shore supérieure à HS70 et une résistance à la compression de 2 290-3 750 kg/cm².
Cette microstructure dense (absorption d'eau < 0,25 %) assure une forte liaison inter-grains, ce qui se traduit par une résistance aux rayures de surface nettement supérieure à celle de la fonte (qui a une dureté de seulement HRC 30-40).
Vieillissement naturel et libération du stress interne
Les dalles de granit proviennent de formations rocheuses souterraines de haute qualité. Après des millions d'années de vieillissement naturel, toutes les contraintes internes ont été libérées, ce qui donne naissance à des cristaux fins et denses et à une texture uniforme. Cette stabilité les rend moins sensibles aux microfissures et aux déformations dues aux fluctuations de contrainte lors d'une utilisation prolongée, préservant ainsi leur résistance à l'usure au fil du temps.
II. Mécanismes d'usure et performances
Principales formes d'usure
Usure abrasive : Micro-coupures causées par le glissement ou le roulement de particules dures sur la surface. La dureté élevée du granit (équivalente à HRC > 51) le rend 2 à 3 fois plus résistant aux particules abrasives que la fonte, réduisant ainsi considérablement la profondeur des rayures superficielles.
Usure adhésive : Le transfert de matière se produit entre les surfaces de contact sous haute pression. Les propriétés non métalliques du granit (déformation amagnétique et non plastique) empêchent l'adhérence métal sur métal, ce qui entraîne un taux d'usure quasi nul.
Usure par fatigue : Écaillage superficiel dû aux contraintes cycliques. Le module d'élasticité élevé du granit (1,3-1,5 × 10⁶ kg/cm²) et sa faible absorption d'eau (< 0,13 %) lui confèrent une excellente résistance à la fatigue, permettant à la surface de conserver un brillant miroir même après une utilisation prolongée.
Données de performance typiques
Les tests montrent que les dalles de granit ne subissent qu'un cinquième à un tiers de l'usure des dalles en fonte dans les mêmes conditions de fonctionnement.
La valeur de rugosité de surface Ra reste stable dans la plage de 0,05 à 0,1 µm sur une longue période, répondant aux exigences de précision de classe 000 (tolérance de planéité ≤ 1 × (1 + d/1 000) µm, où d est la longueur diagonale).
III. Principaux avantages de la résistance à l'usure
Faible coefficient de frottement et autolubrification
La surface lisse du granit, avec un coefficient de frottement de seulement 0,1 à 0,15, offre une résistance minimale lorsque les outils de mesure glissent dessus, réduisant ainsi les taux d'usure.
La nature sans huile du granit élimine l'usure secondaire causée par la poussière adsorbée par le lubrifiant, ce qui entraîne des coûts de maintenance nettement inférieurs à ceux des dalles en fonte (qui nécessitent une application régulière d'huile antirouille).
Résistant à la corrosion chimique et à la rouille
Excellentes performances (pas de corrosion dans une plage de pH de 0 à 14), adapté à une utilisation dans des environnements humides et chimiques.
Les propriétés antirouille éliminent la rugosité de surface causée par la corrosion du métal, ce qui entraîne un taux de changement de planéité de < 0,005 mm/an après une utilisation à long terme.
IV. Facteurs clés affectant la résistance à l'usure
Température et humidité ambiantes
Les variations de température (> ± 5 °C) peuvent provoquer des dilatations et des contractions thermiques, induisant des microfissures. L'environnement de fonctionnement recommandé est une température contrôlée de 20 ± 2 °C et une humidité de 40 à 60 %.
Une humidité élevée (> 70 %) accélère la pénétration de l'humidité. Bien que le granit ait un faible taux d'absorption d'eau, une exposition prolongée à l'humidité peut néanmoins réduire la dureté de sa surface.
Charge et contrainte de contact
Un dépassement de la charge nominale (généralement 1/10 de la résistance à la compression) peut provoquer un écrasement localisé. Par exemple, un certain modèle de dalle de granit a une charge nominale de 500 kg/cm². En utilisation réelle, il convient d'éviter les charges d'impact transitoires supérieures à cette valeur.
Une répartition inégale des contraintes de contact accélère l'usure. Un support en trois points ou une conception à charge uniformément répartie est recommandé.
Entretien et nettoyage
N'utilisez pas de brosses métalliques ni d'outils durs pour le nettoyage. Utilisez un chiffon propre et imbibé d'alcool isopropylique pour éviter de rayer la surface.
Vérifiez régulièrement la rugosité de la surface. Si la valeur Ra dépasse 0,2 μm, un réaffûtage et une réparation sont nécessaires.
V. Stratégies de maintenance et d'amélioration de la résistance à l'usure
Utilisation et stockage appropriés
Évitez les chocs violents ou les chutes. Une énergie d'impact supérieure à 10 J peut entraîner une perte de grain.
Utiliser un support lors du stockage et recouvrir la surface d'un film anti-poussière pour éviter que la poussière ne s'incruste dans les micropores.
Effectuer un étalonnage de précision régulier
Vérifiez la planéité avec un niveau électronique tous les six mois. Si l'erreur dépasse la plage de tolérance (par exemple, l'erreur admissible pour une plaque de grade 00 est ≤ 2 × (1 + d/1 000) μm), retournez l'appareil à l'usine pour un réglage précis.
Appliquer une cire protectrice avant un stockage à long terme pour réduire la corrosion environnementale.
Techniques de réparation et de remise à neuf
L'usure superficielle < 0,1 mm peut être réparée localement avec une pâte abrasive diamantée pour restaurer une finition miroir de Ra ≤ 0,1 μm.
L'usure profonde (> 0,3 mm) nécessite un retour à l'usine pour un réaffûtage, mais cela réduira l'épaisseur globale de la plaque (distance de meulage unique ≤ 0,5 mm).
La résistance à l'usure des dalles de granit résulte de la synergie entre leurs propriétés minérales naturelles et la précision de l'usinage. Grâce à l'optimisation de l'environnement d'utilisation, à la standardisation des processus de maintenance et à l'adoption de technologies de réparation, elles continuent de démontrer leurs avantages en termes de précision et de longévité dans le domaine des mesures de précision, devenant ainsi un outil de référence dans la fabrication industrielle.
Date de publication : 10 septembre 2025