Étude et optimisation de l'usinage propre et haute performance des matériaux durs et poussiéreux

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Le Canada est connu pour ses produits en pierres naturelles (granite, marbre, calcaire, ardoise, grès et gneiss) et en pierres artificielles utilisés comme comptoirs de cuisine et pierres architecturales: mémorial 2e guerre mondiale de Washington par exemple. On recense au Québec plus de 200 établissements spécialisés sur ces roches: A Lacroix Granite, Glendyne, Granite DRC, Polycor, Summum Granit, etc.Ces roches sont transformées par usinage (sciage, polissage, perçage, détourage,). Cet usinage entraîne l'émission de poussière contenant de la silice cristalline (SiO2), reconnue source de maladies professionnelles incluant la silicose et des cancers. Afin de mieux protéger les travailleurs, les états-Unis ont réduit de moitié les limites d'exposition maximale aux poussières contenant SiO2, (OSHA, 2016 [2]). Les industries ont cinq ans au maximum pour se conformer. Ces industries ont besoin des chercheurs pour les aider à développer des moyens de réduction à la source. Lacroix Granite a été partenaire, avec nous, dans un projet complété en 2016; De nouvelles problématiques scientifiques ont été identifiées et sont à la base de la présente demande.Notre dernière subvention CRSNG découverte allait dans le même sens mais était concentrée sur les métaux. Des travaux sur le polissage du granite montrent qu'il est possible de réduire à la source certaines poussières. Les autres procédés et le cas des pierres artificielles doivent être étudiés et les résultats actuels raffinés pour être applicables. Nous estimons qu'un robot peut remplacer efficacement l'humain dans l'usinage des pierres artificielles (90% de SiO2) et que les poussières émises peuvent être réutilisées.Le polissage robotique du granite n'est pas encore étudié. L'originalité de ce travail réside aussi dans: 1- le développement de l'usinage propre, sain et compétitif des roches; 2-l'optimisation de l'usinage en prenant en compte la santé et sécurité du travail. Nous ne voulons pas révolutionner le travail des roches dures mais étudier et développer de nouvelles façons-de-faire plus propres et conformes aux nouvelles règlementations.L'objectif principal est d'étudier et optimiser l'usinage des roches dures et poussiéreuses pour le rendre propre et compétitif: i) développer le polissage robotique des matériaux dangereux; ii) récupérer et réutiliser les poussières; iii) développer des moyens de réduction des poussières à la source.La majorité des travaux de recherche sur la silice en milieu de travail prêtent peu d'attention sur les procédés; ce qui en limite l'application. Nous voulons adopter une approche intégrée: 1-procédés, matériaux, outils et conditions de travail; 2-moyens de réduction à la source; 3-récuperation, stabilisation et réutilisation des poussières générées dans du béton par exemple. Le but ultime: aider nos industries à atteindre rapidement les nouveaux règlements tout en restant compétitives.