Comment utiliser correctement un réfractomètre
En matière de fluides d’usinage des métaux, un contrôle constant et précis de la concentration est essentiel.
Lorsque les liquides de refroidissement sont utilisés correctement, les clients peuvent bénéficier pleinement de leurs avantages, notamment une durée de vie accrue des outils, de meilleures finitions de surface et une consommation réduite. Pour cela, il est très important que les fluides d’usinage des métaux soient maintenus dans la plage de concentration appropriée.
Un réfractomètre est l’outil nécessaire pour mesurer la concentration en atelier, dans les applications d’usinage et de meulage. Pour faire très simple, les réfractomètres mesurent la quantité de « substance » présente dans l’eau. Cette « substance » est le concentré que les utilisateurs mélangent à l’eau pour créer un liquide de refroidissement. Les réfractomètres ne « voient » pas l’eau.
Les clients achètent un concentré et préparent le liquide de refroidissement en le diluant avec de l’eau. Le rapport eau/concentré, ou la « concentration » du liquide de refroidissement, est important puisque c’est ce qui permet de maintenir certains paramètres, tels que les performances de meulage ou de coupe, la stabilité dans le bac de récupération et la résistance à la corrosion.
Les réfractomètres : l’essentiel
Pourquoi les réfractomètres sont-ils importants ? Parce que la concentration de votre fluide d’usinage des métaux (liquide de refroidissement) dilué dans l’eau est importante. Que vous utilisiez des huiles solubles, des huiles semi-synthétiques ou des huiles entièrement synthétiques, la concentration est déterminante.
Les liquides de refroidissement sont conçus pour vous permettre de rester productif tout en maîtrisant l’apparition d’un grand nombre de problèmes potentiels, notamment la rouille, les bactéries, les résidus et la mousse, pendant les processus d’usinage et de meulage. Tous les liquides de refroidissement sont conçus pour fonctionner dans une plage de concentration comprise entre une valeur minimale et une valeur maximale. Les réfractomètres sont les outils qui permettent de s’assurer que les liquides de refroidissement se situent bien dans la plage de concentration appropriée.
Quel type de réfractomètre faut-il utiliser ? Il existe deux types de réfractomètres destinés à une utilisation en atelier : les réfractomètres analogiques et les réfractomètres numériques. La plupart des techniciens de maintenance et des opérateurs de machines connaissent bien les réfractomètres analogiques : il suffit de relever le cache de la lentille, d’ajouter une goutte de liquide de refroidissement, de refermer le cache de la lentille, de regarder dans l’oculaire et de lire la valeur sur l’échelle. Les réfractomètres numériques font la majeure partie du travail à votre place : une goutte de liquide de refroidissement sur le capteur optique et l’appareil affiche une valeur.
Étalonnage de votre réfractomètre
Comme pour tous les autres instruments de mesure de votre atelier, vous devez vous assurer que vous effectuez vos mesures avec un réfractomètre étalonné. Quel que soit le type de réfractomètre que vous choisissez, nous vous recommandons d’en utiliser un qui puisse être étalonné.
Lors de l’étalonnage d’un réfractomètre, il est impératif d’utiliser la même eau que celle que vous utiliserez pour préparer votre liquide de refroidissement. La composition de l’eau varie d’un endroit à l’autre, mais vous devez vous assurer que le réfractomètre indique « 0 » avec votre eau spécifique AVANT de mesurer la concentration du liquide de refroidissement.
Pour étalonner un réfractomètre analogique :
- Soulevez le cache de la lentille et déposez sur celle-ci un échantillon de l’eau que vous utiliserez pour préparer le liquide de refroidissement.
- Abaissez le cache de la lentille.
- Regardez dans l’oculaire pour vérifier que l’échelle indique « 0 ».
- Si l’échelle n’indique pas « 0 », réglez la vis d’étalonnage (généralement située au bas du réfractomètre) jusqu’à ce que l’échelle indique zéro.
L’étalonnage d’un réfractomètre numérique est encore plus simple :
- Ouvrez le cache de la lentille.
- Déposez sur la lentille un échantillon de l’eau que vous utiliserez pour préparer le liquide de refroidissement.
- Suivez les instructions du réfractomètre pour remettre l’appareil à zéro. Les étapes nécessaires à cette opération prennent généralement moins de quelques secondes.
Comment lire un réfractomètre
À l’origine, les réfractomètres ont été conçus pour déterminer la concentration de sucre dans le vin. C’est pourquoi les unités indiquées sur l’échelle analogique ou affichées numériquement sont exprimées en degrés Brix (ou °Bx) et représentent la teneur en sucre d’une solution aqueuse. Pour les passionnés : un degré Brix correspond à 1 gramme de saccharose pour 100 grammes de solution et représente la concentration de la solution en pourcentage massique.
Alors, comment la valeur en °Bx se traduit-elle en matière de fluides d’usinage des métaux ? On peut dire qu’elle se traduit, mais on peut aussi dire qu’elle ne se traduit pas.
Les liquides de refroidissement sont conçus pour être utilisés à un certain pourcentage par volume. C’est pourquoi la concentration d’un liquide de refroidissement donné est exprimée en % par volume. Cependant, les réfractomètres ne mesurent pas directement le pourcentage par volume, mais en °Bx. La valeur en °Bx doit donc être convertie en % par volume.
Chaque liquide de refroidissement est différent. La conversion des °Bx en % par volume peut varier en fonction de leur composition. Chaque liquide de refroidissement possède ce que l’on appelle un indice de réfraction (IR). Il s’agit de la valeur utilisée pour convertir les °Bx en % par volume. Il suffit de multiplier les °Bx par l’IR pour obtenir le % par volume.
Pour certains liquides de refroidissement, l’IR est égal à 1, la concentration en °Bx correspond donc au pourcentage par volume. Par exemple, si vous utilisez un liquide de refroidissement dont l’IR est égal à 1 et que vous mesurez une concentration de 7°Bx dans la machine, vous savez alors que la concentration est de 7 %. C’est le cas de notre XTREME CUT 250C : son IR est égal à 1. Lorsque l’IR est égal à 1, on dit que le liquide de refroidissement est à lecture directe, aucune conversion de °Bx en % par volume n’est donc nécessaire. La corrélation est de 1:1.
Cependant, pour de nombreux liquides de refroidissement, l’IR est supérieur à 1. Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles un liquide de refroidissement peut avoir un IR supérieur à 1, mais c’est un sujet que nous aborderons une autre fois. Il est néanmoins important de connaître l’IR, en particulier lorsqu’il est supérieur à 1. Notre liquide de refroidissement entièrement synthétique Q-COOL 330C présente un IR égal à 3. Ainsi, dans l’exemple ci-dessus, où le réfractomètre indique 7°Bx, la concentration du Q-COOL 330C serait de 3 x 7, soit 21 %. Dans cet exemple, le 330C serait beaucoup trop concentré. Normalement, le 330C devrait présenter un °Bx compris entre 1,5 et 3, soit une concentration par volume comprise entre 4,5 % et 9 % après conversion.
L’indice de réfraction doit figurer sur la fiche technique ou la fiche de données du produit correspondant au liquide de refroidissement que vous utilisez. Outre l’IR, la plage recommandée en % par volume doit être indiquée pour chaque type d’application de meulage ou d’usinage.
De quel type de réfractomètre avez-vous besoin ?
Il existe de nombreux réfractomètres adaptés à cette tâche, mais lequel choisir ? Chez QualiChem, nous recommandons l’ATAGO Master-20M pour ceux qui préfèrent un appareil analogique, et le MISCO PA201 pour ceux qui préfèrent un appareil numérique. Ces deux appareils sont très résistants et faciles à étalonner.
Si vous utilisez un liquide de refroidissement dont l’IR est supérieur à 1, le réfractomètre analogique que vous choisirez devra comporter une échelle en °Bx adaptée à cette application. L’ATAGO MASTER-20M dispose d’une échelle allant de 0°Bx à 20°Bx. Cet appareil fonctionne très bien pour les liquides de refroidissement dont l’IR est inférieur ou égal à 2, mais les graduations entre chaque nombre entier peuvent ne pas être suffisamment précises pour les liquides de refroidissement dont le °Bx est supérieur à 2. ATAGO propose également des appareils dotés d’une échelle allant de 0°Bx à 10°Bx.
Pour conclure, les réfractomètres vous aident à maintenir votre liquide de refroidissement en excellent état et à garantir le bon fonctionnement de vos équipements. L’équipe de QualiChem se fera un plaisir de vous accompagner dans le choix, l’utilisation et l’entretien de vos fluides d’usinage des métaux, y compris l’utilisation d’un réfractomètre.
