Brevet FR3061055A1 — publié le 20180629

DISPOSITIF POUR LE TRAITEMENT D'UNE PIECE METALLIQUE, PROCEDE ET ENSEMBLE DE PROJECTILES ASSOCIES DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention concerne le traitement de pièces métalliques et plus particulièrement un dispositif permettant de réduire le temps de traitement desdites pièces métalliques. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Afin d'améliorer les performances mécaniques de certaines pièces métalliques, et notamment leurs propriétés de surface, il est connu d'utiliser des techniques de traitement de surface mécanique telles que le grenaillage et/ou la tribofinition qui permettent, respectivement, de modifier la structure et l'état de surface desdites pièces métalliques. Le grenaillage conventionnel ou par ultrasons introduit des contraintes résiduelles de compression afin d'améliorer la résistance mécanique des pièces métalliques. Plus particulièrement, il s'agit de projeter à grande vitesse des billes en acier, en verre ou en céramique sur la surface d'une pièce métallique afin que ladite pièce métallique subisse une déformation sur une faible épaisseur. Les demandes de brevet FR n°2873609, FR n°2815280, FR n° n°2815281 décrivent ainsi des méthodes de grenaillage de pièces métalliques. La tribofinition permet d'achever la finition en surface de pièces métalliques par polissage, ébavurage, rayonnage, lissage etc. Pour ce faire, les pièces métalliques à traiter sont immergées dans une cuve vibrante contenant un mélange de médias abrasifs et un liquide (eau, huile, additifs). Le frottement des pièces métalliques avec le mélange abrasif permet d'assurer le polissage, d'ébavurer et de casser les angles desdites pièces métalliques. Dans la majorité des cas, ces deux techniques sont utilisées successivement dans la chaîne de production. Ainsi, le traitement des pièces métalliques est long et nécessite de nombreux contrôles desdites pièces métalliques. DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION 3061055 2 L'invention apporte ainsi une solution permettant de réduire le nombre d'opérations et de contrôles des pièces métalliques et par conséquent le temps de traitement desdites pièces métalliques. L'invention selon un premier aspect concerne un dispositif pour le traitement d'une 5 pièce métallique présentant une surface externe, ledit dispositif comportant : une enceinte, un module de vibration comportant : - un générateur d'un signal électrique à fréquence ultrasonore, - un convertisseur pour convertir ledit signal électrique en une 10 vibration mécanique, ladite vibration mécanique étant transmise à une sonotrode, - la sonotrode positionnée dans l'enceinte en regard de la surface externe de la pièce métallique, des projectiles placés dans l'enceinte pour impacter la surface externe 15 de la pièce métallique, lesdits projectiles étant mis en mouvement par la vibration de la sonotrode. En outre, les projectiles comportent une pluralité de médias abrasifs qui, mis en mouvement par la vibration de la sonotrode, introduisent des contraintes résiduelles de compression et améliorent l'état de surface de la pièce métallique. 20 Par « médias abrasifs », on entend un élément de forme variable comportant généralement une base et une charge abrasive dure qui use d'autres matériaux plus tendres que cette matière. Par « améliorer l'état de surface », on entend polir, ébavurer, casser les angles de la pièce métallique. 25 Le dispositif pour le traitement d'une pièce métallique selon l'invention permet de résoudre les problèmes préalablement cités. Un tel dispositif permet de réduire le temps de traitement des pièces métalliques en réduisant le nombre d'opérations et le nombre de contrôles. En effet, le dispositif de l'invention permet, en utilisant une seule machine, de réaliser une opération assurant à la fois le grenaillage et la finition de la pièce métallique. Plus précisément, le dispositif de l'invention est semblable aux machines de grenaillage par 3061055 3 ultrasons selon l'art antérieur, à la différence que les projectiles qui comportent habituellement des billes en céramique, verre ou acier sont remplacés par des projectiles comportant des médias abrasifs utilisés dans les techniques de tribofinition classiques. 5 En choisissant le couple optimal projectiles (forme, matériau, taille)/ paramètres du signal électrique (fréquence, amplitude, durée d'émission), il est possible d'obtenir le même résultat qu'en utilisant deux machines différentes comme c'est le cas dans l'art antérieur. En effet, le couple projectiles/paramètres du signal électrique est choisi de sorte que les projectiles aient assez de vitesse pour introduire des contraintes 10 résiduelles de compression dans la pièce métallique tout en améliorant l'état de surface de ladite pièce métallique. De plus, l'utilisation du dispositif selon l'invention permet de réduire le nombre de contrôles des pièces métalliques puisqu'un seul contrôle est nécessaire après le traitement de la pièce ce qui réduit davantage le temps de traitement des pièces. 15 Enfin, l'allégement de la chaine de production permet de réduire le coût de production des pièces métalliques. Outre les caractéristiques qui viennent d'être évoquées dans le paragraphe précédent, le dispositif selon le premier aspect peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes 20 les combinaisons techniquement possibles. Selon un mode de réalisation non limitatif, le dispositif comporte un système d'aspiration aspirant des résidus de la pièce métallique et des résidus des projectiles issus de l'impact desdits projectiles entre eux et desdits projectiles sur la surface externe de la pièce métallique. 25 Selon un mode de réalisation non limitatif, le dispositif comporte un filtre autorisant le passage des résidus de la pièce métallique et des résidus de projectiles de l'enceinte vers le système d'aspiration. Selon un mode de réalisation non limitatif, les médias abrasifs présentent une épaisseur comprise dans l'intervalle [0,8mm, lOmm]. 3061055 4 Selon un mode de réalisation non limitatif, au moins un média abrasif de la pluralité de médias abrasifs comporte une base réalisée dans un des matériaux suivants : - plastique, - céramique, 5 - organique. Selon un mode de réalisation non limitatif, qu'au moins un média abrasif de la pluralité médias abrasifs comporte une charge abrasive présentant une dureté comprise dans l'intervalle [8Mohs, 10Mohs] Selon un mode de réalisation non limitatif, la charge abrasive est constituée d'au moins 10 un des composés suivants : - corindon, - alumine, - nitrure de bore, - carbure de silicium, 15 - carbure de bore, - diamant. Selon un mode de réalisation non limitatif, qu'au moins un média abrasif de la pluralité de médias abrasifs présente une forme parmi les suivantes: - cylindrique, 20 - sphérique, - pyramidale, - conique. Selon un mode de réalisation non limitatif, le signal électrique est émis à une fréquence ultrasonore comprise dans l'intervalle [15kHz, 60kHz]. 25 Selon un mode de réalisation non limitatif, l'amplitude de la sonotrode est comprise dans l'intervalle [10pm, 300pm]. Selon un second aspect, l'invention se rapporte à un procédé pour le traitement d'une pièce métallique, comportant les étapes de: 30 - mise en place de projectiles dans une enceinte, lesdits projectiles comportant une pluralité de médias abrasifs, 3061055 5 - positionnement d'une pièce métallique à traiter contre une extrémité supérieure de l'enceinte de sorte qu'une surface externe de la pièce métallique soit en regard d'une surface supérieure d'une sonotrode d'un module de vibration, 5 - émission d'un signal électrique sinusoïdal selon une fréquence, une amplitude et pendant une durée prédéterminés au moyen d'un générateur du module de vibration, - génération de vibrations de la sonotrode au moyen d'un convertisseur du module de vibration couplé à ladite sonotrode, ledit convertisseur 10 convertissant le signal électrique émis par le générateur en une vibration mécanique transmise à la sonotrode pour la mise en mouvement des projectiles qui introduisent des contraintes résiduelles de compression et améliorent l'état de surface de la pièce métallique. Selon un troisième aspect, l'invention se rapporte à un ensemble de projectiles 15 comportant une pluralité de médias abrasifs, ledit ensemble de projectiles étant utilisé dans un procédé de grenaillage pour introduire des contraintes résiduelles de compression dans une pièce métallique. L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. zo BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - à la figure 1, un schéma représentatif d'un dispositif de traitement d'une pièce métallique selon un premier mode de réalisation de l'invention, 25 - à la figure 2, un schéma représentatif d'un dispositif de traitement d'une pièce métallique selon un second mode de réalisation de l'invention, - à la figure 3, un schéma représentatif d'un dispositif de traitement d'une pièce métallique selon un troisième mode de réalisation de l'invention, - à la figure 4, un schéma représentatif des étapes d'un procédé de traitement 30 de la pièce métallique selon un mode de réalisation de l'invention. 306 105 5 6 DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. 5 L'invention se rapporte à un dispositif 100 pour le traitement d'une pièce métallique 1 comportant une surface externe 1-1, l'invention permettant, en une seule opération, de réaliser à la fois la mise en compression (grenaillage) et la finition de la pièce métallique 1. La figure 1 représente le dispositif 100 de traitement d'une pièce métallique 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention. En référence à la figure 1, le dispositif 100 comporte : - une enceinte 11, - un module de vibration 12, - des projectiles 13. 15 L'enceinte 11 est destinée à recevoir les médias abrasifs 13 pour traiter la pièce métallique 1. Ainsi, l'enceinte 11 comporte une paroi latérale 11-1 délimitant ladite enceinte 11. De plus, la paroi latérale 11-1 présente une extrémité inférieure 11-2 et une extrémité supérieure 11-3 ouvertes. La pièce métallique 1 est positionnée contre l'extrémité supérieure 11-3 de l'enceinte 11 bouchant ladite extrémité supérieure 11 - 20 3. On note que la pièce métallique 1 est maintenue fixée à l'extrémité supérieure 11-3 de l'enceinte 11 de sorte que ladite pièce métallique 1 ne risque pas de se déplacer au cours du traitement. En outre, le module de vibration 12 est positionné au niveau de l'extrémité inférieure 11-2 de l'enceinte 11 bouchant ladite extrémité inférieure 112. Ainsi, lorsque la pièce métallique 1 et le module de vibration 12 sont positionnés 25 respectivement au niveau de l'extrémité supérieure 11-3 et l'extrémité inférieure 11-2, l'enceinte 11 forme une enceinte fermée de sorte que les projectiles 13 ne puissent pas s'échapper de ladite enceinte 11. Le module de vibration 12 comporte : - un générateur 12-1, 30 - un convertisseur 12-2, - un amplificateur 12-3, - une sonotrode 12-4. 3061055 7 Le générateur 12-1 est destiné à produire un signal électrique sinusoïdal à fréquence ultrasonore. Selon un mode de réalisation non-limitatif, la fréquence ultrasonore du signal électrique est comprise dans l'intervalle [15 kHz, 60 kHz]. En outre, selon un mode de réalisation non-limitatif, l'amplitude de la sonotrode 12-4 est comprise dans 5 l'intervalle [10 pm, 300 pm].De plus, selon un mode de réalisation non-limitatif, le signal électrique est émis pendant une durée allant [de quelques minutes à quelques heures]. Selon un mode de réalisation non-limitatif, le signal électrique 12-1 est émis pendant une première durée dl à une première fréquence f1 et à une première amplitude Al puis, pendant une deuxième durée d2 à une deuxième fréquence f2 et à une deuxième amplitude A2. Le convertisseur 12-2 est destiné à convertir le signal électrique sinusoïdal à fréquence ultrasonore émis par le générateur 12-1 en une onde mécanique. Par exemple, le convertisseur 12-2 est un transducteur piézoélectrique. L'amplificateur 12-3, appelé en anglais « booster », est destiné à amplifier l'amplitude 15 de l'onde mécanique générée par le transducteur piézoélectrique 12-2. L'amplificateur 12-3 est relié à la sonotrode 12-4 de sorte que l'onde mécanique amplifiée soit transmise à la sonotrode 12-4 qui vibre. La sonotrode 12-4 est destinée à mettre en mouvement des projectiles 13 pour les projeter contre la surface externe 1-1 de la pièce métallique 1. Plus précisément, la 20 sonotrode 12-4 comporte une surface vibrante correspondant à l'extrémité supérieure de ladite sonotrode 12-4. L'extrémité supérieure de la sonotrode 12-4 forme le fond de l'enceinte 11 lorsque la sonotrode 12-4 au niveau de l'extrémité inférieure 11-2 de l'enceinte 11. Les projectiles 13 sont destinés à être projetés contre la surface externe 1-1 de la 25 pièce métallique 1. Les projectiles 13 acquièrent leur énergie cinétique grâce aux vibrations de la sonotrode 12-4. L'impact des projectiles 13 contre la surface externe 1-1 de la pièce métallique 1 permet d'améliorer l'état de surface et à induire des contraintes résiduelles de compression dans ladite pièce métallique 1. Pour ce faire, les projectiles 13 comportent une pluralité de médias abrasifs. Le mouvement aléatoire 30 des projectiles 13 dans le volume de l'enceinte 11 assure un traitement uniforme de la zone de la pièce métallique 1. 3061055 8 En outre, selon un mode de réalisation non-limitatif, chaque média abrasif comporte une base et une charge abrasive. Ainsi, selon un mode de réalisation non-limitatif, au moins un média abrasif comporte une base réalisée en plastique, en céramique, ou encore dans un matériau organique. De plus, selon un mode de réalisation non- 5 limitatif, la charge abrasive est choisie de sorte à être plus dure que le matériau de la pièce métallique 1. Pour ce faire, la charge abrasive présente une dureté comprise dans l'intervalle [8Mohs, 10Mohs]. La charge abrasive est constituée, par exemple, de corindon, d'alumine, de nitrure de bore, de carbure de silicium, de carbure de bore, ou encore de diamant. Par ailleurs, au moins un média abrasif de la pluralité de médias 10 abrasifs présente une forme cylindrique, sphérique, pyramidale ou encore conique. On note que l'épaisseur, la forme et le matériau des médias abrasifs sont choisis selon les caractéristiques de la pièce métallique 1 à traiter. En outre, différents types de médias abrasifs (forme, charge abrasive, base, épaisseur) peuvent être utilisés pour le traitement de la pièce métallique 1. Ainsi, par exemple, pour des zones à faibles 15 accessibilités, des médias abrasifs de faible épaisseur seront préférés. Par ailleurs, selon un autre mode de réalisation non-limitatif, des billes en verre ou encore en céramique sont utilisées conjointement avec les médias abrasifs pour traiter la pièce métallique 1. On note que selon un mode de réalisation non représenté, le dispositif 100 comporte 20 au moins deux sonotrodes 12-4, chaque sonotrode 12-4 étant équipée d'une enceinte 11. Un tel dispositif 100 permet de traiter plusieurs pièces métalliques 1 simultanément en utilisant un seul générateur 12-1. La figure 2 représente le dispositif 100 de traitement d'une pièce métallique 1 selon un deuxième mode de réalisation. 25 Le dispositif 100 selon le deuxième mode de réalisation comporte les mêmes éléments que le dispositif 100 décrit dans le premier mode de réalisation en référence à la figure 1. De plus, à la différence du dispositif 100 de la figure 1, le dispositif 100 selon le deuxième mode de réalisation comporte un système d'aspiration 14 pour aspirer des résidus de la pièce métallique 1 et des résidus de projectiles 13 issus de l'impact des 30 projectiles 13 entre eux et desdits projectiles 13 sur la surface externe 1-1 de la pièce métallique 1. Un tel système d'aspiration 14 permet de réduire l'impact du traitement sur l'intégrité matière des pièces métalliques 1 traitées en raison des résidus 3061055 9 susceptibles de gêner la circulation des projectiles 13 ou de s'incruster sur la surface externe 1-1 de la pièce métallique 1. Ainsi, selon le mode de réalisation de la figure 2, une tête 14-1 du système d'aspiration 14 est fixée sur une partie inférieure 12-42 de la sonotrode 12-4. Dans ce mode de réalisation, des orifices traversant (non 5 représentés) sont ménagés dans la sonotrode 12-4 de sorte que les résidus de la pièce métallique 1 et les résidus de projectiles 13 issus de l'impact des projectiles 13 entre eux et sur la surface externe 1-1 traversent lesdits orifices pour atteindre la tête 14-1 du système d'aspiration 14 et ainsi être aspirés par ledit système d'aspiration 14. En outre, un filtre 15, visible sur la coupe A-A, est positionné dans l'enceinte 11 pour 10 autoriser uniquement le passage des résidus de la pièce métallique 1 et des résidus des projectiles 13 de l'enceinte 11 vers le système d'aspiration 14. Ainsi, les projectiles 13 encore « entiers » sont bloqués par le filtre 15 de sorte qu'ils ne soient pas aspirés par le système d'aspiration 14. Dans le mode de réalisation présenté à la figure 2, le filtre 15 est positionné sur une surface supérieure 12-41 de la sonotrode 12-4 de sorte 15 que seuls les résidus de la pièce métallique 1 et les résidus des projectiles 13 puissent traverser les orifices ménagés dans la sonotrode 12-4. Pour ce faire, la taille des pores du filtre 15 est comprise dans l'intervalle [0,4 mm, 5 mm]. La figure 3 représente le dispositif 100 de traitement d'une pièce métallique 1 selon un troisième mode de réalisation. 20 Le dispositif 100 selon le troisième mode de réalisation comporte les mêmes éléments que le dispositif 100 décrit dans le deuxième mode de réalisation en référence à la figure 2. De plus, à la différence du dispositif 100 de la figure 2, la tête 14-1 du système d'aspiration 14 du dispositif 100 selon le troisième mode de réalisation est fixée à une ouverture 11-11 ménagée dans la paroi latérale 11-1 de l'enceinte 11. On note que 25 dans ce mode de réalisation, la sonotrode 12-4 ne comporte pas d'orifices traversants. De plus, le filtre 15, visible sur la coupe A-A de la figure 3, est positionné au niveau de l'ouverture 11-11 ménagée dans la paroi latérale 11-1 de l'enceinte 11, entre la tête 14-1 du système d'aspiration 14 et l'enceinte 11. Par ailleurs, selon un mode de réalisation non représenté, une partie de la pièce 30 métallique 1 est protégée par un élément protecteur rapporté sur ladite pièce 1 ou sur 3061055 10 le dispositif 100 afin que ladite partie ne soit pas endommagée par des impacts de projectiles 13. La figure 4 représente des étapes d'un procédé 200 de traitement d'une pièce métallique 1 selon un mode de réalisation de l'invention. Le procédé 200 est mis en 5 oeuvre par le dispositif 100 de traitement d'une pièce métallique 1 décrit précédemment. Selon une première étape 201, les projectiles 13, comportant une pluralité de médias abrasifs, sont mis en place dans l'enceinte 11. On note que la/les forme(s) (cylindrique, pyramidale etc.), le(s) matériau(x) et la/les taille(s) des médias abrasifs sont choisis 10 selon le matériau, l'état de surface initial ainsi que les exigences au plan de la pièce métallique 1 à traiter. Selon une deuxième étape 202, la pièce métallique 1 est positionnée contre l'extrémité supérieure 11-3 de l'enceinte 11 de sorte que la surface externe 1-1 à traiter de la pièce métallique 1 soit positionnée en regard de la surface supérieure 12-41 de la 15 sonotrode 12-4. La pièce métallique 1 et la sonotrode 12-4 sont positionnés respectivement contre l'extrémité supérieure 11-3 et l'extrémité inférieure 11-1 de l'enceinte 11. On note que, selon un mode de réalisation non-limitatif, la pièce métallique 1 est fixée sur l'extrémité supérieure 11-3 de l'enceinte 11 de sorte à éviter que ladite pièce métallique 1 ne se déplace au cours du traitement sous l'impact des 20 projectiles 13. Selon une troisième étape 203, le générateur 12-1 émet un signal électrique sinusoïdal à une fréquence, une amplitude et pendant une durée prédéterminés selon les caractéristiques de la pièce métallique 1 à traiter. Selon une quatrième étape 204, des vibrations de la sonotrode 12-4 sont générées au 25 moyen du convertisseur 12-2 couplé à ladite sonotrode 12-4. On rappelle que le convertisseur 12-2 convertit le signal électrique émis par le générateur 12-1 en une vibration mécanique qui est transmise à la sonotrode 12-4. La vibration de la sonotrode 12-4 assure la mise en mouvement des projectiles 13 dans l'enceinte 11 ce qui permet d'introduire des contraintes résiduelles de compression et d'améliorer l'état de surface 30 de la pièce métallique 1. REVENDICATIONS1. Dispositif (100) pour le traitement d'une pièce métallique (1) présentant une surface externe (1-1), ledit dispositif (100) comportant : une enceinte (11), - un module de vibration (12) comportant : - un générateur (12-1) d'un signal électrique à fréquence ultrasonore, - un convertisseur (12-2) pour convertir ledit signal électrique en une vibration mécanique, ladite vibration mécanique étant transmise à une sonotrode (12-4), - la sonotrode (12-4) positionnée dans ladite enceinte (11) en regard de la surface externe (1-1) de la pièce métallique (1), des projectiles (13) placés dans l'enceinte (11) pour impacter la surface externe (1-1) de la pièce métallique (1), lesdits projectiles (13) étant mis en mouvement par la vibration de la sonotrode (12-4), ledit dispositif (100) étant caractérisé en ce que les projectiles (13) comportent une pluralité de médias abrasifs qui, mis en mouvement par la vibration de la sonotrode (12-4), introduisent des contraintes résiduelles de compression et améliorent l'état de surface de la pièce métallique (1). 2. Dispositif (100) pour le traitement d'une pièce métallique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte un système d'aspiration (14) aspirant des résidus de la pièce métallique (1) et des résidus de projectiles (13) issus de l'impact desdits projectiles (13) entre eux et sur la surface externe (1-1) de la pièce métallique (1). 3. Dispositif (100) pour le traitement d'une pièce métallique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte un filtre (15) autorisant uniquement le passage des résidus de la pièce métallique (1) et des résidus des projectiles (13) de l'enceinte (11) vers le système d'aspiration (14). 3061055 12 4. Dispositif (100) pour le traitement d'une pièce métallique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les médias abrasifs présentent une épaisseur comprise dans l'intervalle [0,8mm, lOmm]. 5. Dispositif (100) pour le traitement d'une pièce métallique (1) selon l'une 5 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un média abrasif de la pluralité de médias abrasifs comporte une base réalisée dans un des matériaux suivants : - plastique, - céramique, 10 - organique. 6. Dispositif (100) pour le traitement d'une pièce métallique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un média abrasif de la pluralité de médias abrasifs comporte une charge abrasive présentant une dureté comprise dans l'intervalle [8Mohs, 10Mohs]. 15 7. Dispositif (100) pour le traitement d'une pièce métallique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la charge abrasive est constituée d'au moins un des composés suivants : - corindon, - alumine, 20 - nitrure de bore, - carbure de silicium, - carbure de bore, - diamant. 8. Dispositif (100) pour le traitement d'une pièce métallique (1) selon l'une 25 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un média abrasif de la pluralité de médias abrasifs présente une forme parmi les suivantes: - cylindrique, - sphérique, 30 - pyramidale, - conique. 3061055 13 9. Dispositif (100) pour le traitement d'une pièce métallique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal électrique est émis à une fréquence ultrasonore comprise dans l'intervalle [15 kHz, 60 kHz]. 5 10. Dispositif (100) pour le traitement d'une pièce métallique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'amplitude de la sonotrode (12-4) est comprise dans l'intervalle [10 pm, 300 pm]. 11. Procédé (200) pour le traitement d'une pièce métallique (1), caractérisé en ce 10 qu'il comporte les étapes de: - mise en place (201) de projectiles (13) dans une enceinte (11), lesdits projectiles (13) comportant une pluralité de médias abrasifs, - positionnement (202) d'une pièce métallique (1) à traiter contre une extrémité supérieure (11-3) de l'enceinte (11) de sorte qu'une surface 15 externe (1-1) de la pièce métallique (1) soit en regard d'une surface supérieure (12-41) d'une sonotrode (12-4) d'un module de vibration (12), - émission (203) d'un signal électrique sinusoïdal selon une fréquence, une amplitude et pendant une durée prédéterminés au moyen d'un 20 générateur (12-1) du module de vibration (12), - génération (204) de vibrations de la sonotrode (12-4) au moyen d'un convertisseur (12-2) du module de vibration (12-2) couplé à ladite sonotrode (12-4), ledit convertisseur (12-2) convertissant le signal électrique émis par le générateur (12-1) en une vibration mécanique 25 transmise à la sonotrode (12-4) pour la mise en mouvement des projectiles (13) qui introduisent des contraintes résiduelles de compression et améliorent l'état de surface de la pièce métallique (1). 12. Ensemble de projectiles (13) comportant une pluralité de médias abrasifs, caractérisé en ce que ledit ensemble de projectiles (13) est utilisé dans un 30 procédé de grenaillage pour introduire des contraintes résiduelles de compression dans une pièce métallique (1). 3061055 14