Préparation mécanique de l'échantillon: Le pré-polissage

La préparation mécanique est le procédé le plus usuel pour préparer des échantillons en vue d' une observation microscopique. Le but d'une préparation d'échantillon est de révéler la véritable structure du matériau. La préparation doit être accomplie de façon systématique et selon des méthodes reproductibles.

Le résultat de la coupe est une déformation mécanique de la structure superficielle de l’échantillon. Dès lors, il faut supprimer cette déformation par étapes successives. La première étape est l’étape de planéité. En préparation manuelle, l’échantillon doit être tourné de 90° entre chaque étape. Une étape dure jusqu'à ce que les rayures de l’étape précédente disparaissent. Dans le cas d’une préparation semi-automatique ou automatique, les changements de direction de l'abrasion se font grâce aux mouvements relatifs entre le plateau et le porte échantillon. D’une étape à l’autre, le choix des différentes tailles d’abrasifs est très important. De façon générale, la granulométrie de l’abrasif d’une étape doit être de moitié moins importante que celle de l’étape précédente : par exemple, on enchaînera P120 - P320 - P600 - P1200. Après avoir correctement effectué ces étapes, les déformations superficielles résiduelles peuvent être supprimées avec une brève étape en utilisant un abrasif diamant fin avec un drap tendre. Pour les matériaux tendres, on peut aller jusqu' à l’utilisation de P2500 voir P4000. On peut aussi utiliser des draps d'abrasion avec de très fins diamants pour réaliser les étapes de meulage. L’abrasivité étant plus modérée, les rayures sont plus fines qu’avec un papier au carbure de silicium correspondant.

Lors des premières étapes, l'enlèvement de matière se fait avec un papier au carbure de silicium sur un plateau rotatif avec un rinçage continu à l’eau. Ce rinçage réduit l’échauffement entraîné par le frottement et nettoie les poussières et les débris abrasifs sur le papier. Buehler propose des abrasifs pour toutes les procédures de préparation : l’abrasif le plus courant pour l' abrasion de la plupart des matériaux est le papier au carbure de silicium. Ils sont disponibles en diamètres 200, 230, 250, 300 et 350 mm et dans les tailles P60 à P4000, avec et sans support adhésif.

Le disque abrasif PlanarMet est en alumine et le disque ZirMet est en zirconium ce qui leur confère une dureté plus grande et donc un meilleur facteur d’abrasion que les papiers en carbure de silicium. Dès lors, ils sont particulièrement appropriés à l’étape de planéité avec des machines de préparation semi-automatiques ou automatiques. Leur durée de vie plus longue réduit le nombre de papiers utilisés comparativement aux papiers au carbure de silicium.

Les disques diamantés UltraPrep sont utilisés pour tous les matériaux possédant une grande ou une très grande dureté. La pérennité de leur surface permet une économie sur les consommables même si un jeu de disques a un coût initial plus élevé.

L'abrasion classique avec un abrasif fixe peut être remplacé par l’utilisation d’une surface de polissage dur (TexMet P ou Ultra-cloths) combiné avec des diamants de 45 µm à 6 µm. Avec un équipement semi-automatiques ou automatiques, cela a l’avantage d’avoir un abrasif continuellement dosé et régénéré sur le drap de polissage.

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