Optimisation des paramètres de fabrication de briques : Adaptation de la pression et des modes de vibration aux propriétés rhéologiques des matériaux

Optimisation des paramètres de fabrication de briques : Adaptation de la pression et des modes de vibration aux propriétés rhéologiques des matériaux

Lors de la fabrication de briques, le pressage d'un mélange (ciment, granulats et résidus de fabrication) en ébauches est une étape cruciale. Son optimisation repose sur l'adaptation précise de la pression et du mode de vibration au mélange, en fonction de ses caractéristiques d'écoulement et de déformation (dureté, humidité, viscosité), afin d'obtenir un moulage rapide, dense et uniforme. Ceci est essentiel pour garantir la résistance et la qualité des ébauches.

Le réglage de la pression de moulage doit être équilibré. Si la matière première est sèche, à gros grains et peu fluide, une pression plus élevée est nécessaire pour comprimer les particules et chasser l'air. À l'inverse, si la matière première est humide, fine et fluide, une pression excessive peut entraîner des fuites ou une extrusion excessive d'humidité interne, endommageant la structure. Dans ce cas, il convient de réduire la pression ou d'adopter un pressage progressif (pression légère puis pression élevée). L'optimisation de la pression vise à garantir un remplissage complet des angles de la cavité du moule par le matériau afin d'obtenir une densité maximale, tout en évitant l'usure prématurée du moule et des équipements.

Le choix du mode de vibration doit être adapté au matériau. La vibration a pour but d'« activer » les particules, leur permettant de se réorganiser pour atteindre leur état de densité maximale sous l'effet de la gravité et de l'inertie. Pour les mélanges riches en granulats grossiers et sujets à la ségrégation, une vibration de grande amplitude et de basse fréquence est appropriée afin de favoriser le déplacement et le positionnement des grosses particules. Pour les mélanges à forte proportion de poudre fine et à viscosité élevée, une vibration de haute fréquence et de faible amplitude est préférable. Les micro-vibrations à haute fréquence permettent de rompre les forces de liaison entre les particules, améliorant ainsi leur écoulement et leur compactage. La durée de vibration doit également être contrôlée avec précision : une durée trop courte entraîne un compactage irrégulier, tandis qu'une durée trop longue peut provoquer une stratification des particules.

La synergie entre pression et vibration constitue l'approche la plus efficace. Les procédés les plus avancés utilisent souvent une combinaison de pression statique et de vibration. Par exemple, une pression statique est d'abord appliquée pour façonner initialement le matériau et en expulser la majeure partie de l'air, puis des vibrations sont ajoutées pour compacter davantage les particules internes ; ou bien une pression constante est maintenue pendant les vibrations pour obtenir un compactage dynamique. Grâce à des expériences répétées, la valeur optimale de la pression, les paramètres de vibration (fréquence, amplitude, durée) et leur combinaison optimale pour un rapport de matières premières donné ont été déterminés. Ceci permet d'améliorer significativement l'uniformité, l'aspect et la résistance finale des ébauches de briques, tout en raccourcissant le cycle de moulage. Il s'agit d'une technologie clé pour améliorer l'efficacité et la qualité des lignes de production de briques.