Pourquoi les pièces de précision usinées CNC nécessitent-elles un traitement de surface ?

De nombreuses industries de pièces de précision utilisent désormais l'usinage CNC pour la production, mais une fois l'usinage CNC terminé, la surface de nombreux produits reste relativement rugueuse ; il est alors nécessaire de procéder à un traitement de finition de surface secondaire.

Tout d'abord, le traitement de surface ne convient pas à tous les produits usinés par commande numérique. Certains produits peuvent être utilisés directement après usinage, tandis que d'autres nécessitent un polissage manuel, un traitement de surface par électrolyse, une oxydation, un marquage au radium, une sérigraphie, une pulvérisation de poudre ou d'autres procédés spéciaux. Voici quelques points importants à connaître sur le traitement de surface.

1, Amélioration de la précision des produits : après leur fabrication, certains produits présentent une surface rugueuse et des contraintes résiduelles importantes, ce qui réduit leur précision et nuit à la qualité de l’assemblage. Un traitement de surface est alors nécessaire.

2, assurer la résistance à l'usure du produit ; si les pièces sont généralement utilisées dans des scénarios d'interaction avec d'autres pièces, une utilisation à long terme augmentera l'usure des pièces, ce qui nécessite également un traitement de la surface du produit pour prolonger la durée de vie des pièces.

3, Améliorer la résistance à la corrosion du produit ; les pièces utilisées de façon prolongée dans des environnements très corrosifs nécessitent un traitement de surface spécifique, incluant le polissage et l’application de revêtements anticorrosion. Améliorer la résistance à la corrosion et la durée de vie du produit.

Les trois points ci-dessus constituent les prérequis au traitement de surface après usinage de pièces de précision CNC, et plusieurs méthodes de traitement de surface seront présentées ci-dessous.

01. Qu'est-ce que la galvanoplastie ?

La galvanoplastie désigne la technologie de traitement de surface permettant d'obtenir un film métallique solide sur la surface d'un substrat par électrolyse dans une solution saline contenant le groupe métallisé, ce dernier servant de cathode et le groupe métallisé ou un autre conducteur inerte d'anode sous l'action d'un courant continu.

02. Pourquoi l'électroplacage ?

Le but du traitement électrolytique est d' améliorer l'aspect du matériau, tout en conférant à sa surface diverses propriétés physiques et chimiques , telles que la résistance à la corrosion, des propriétés décoratives, la résistance à l'usure, le brasage et des propriétés électriques, magnétiques et optiques.

03. Quels sont les types et les applications de la galvanoplastie ?

1, galvanisé

La couche galvanisée est d'une grande pureté et constitue un revêtement anodique. La couche de zinc assure une protection mécanique et électrochimique de la matrice d'acier.

Par conséquent, la galvanisation est largement utilisée dans les machines, la quincaillerie, l'électronique, les instruments, l'industrie légère et d'autres domaines, et constitue l'un des types de placage les plus utilisés.

2. Placage en cuivre

Le revêtement de cuivre est un revêtement cathodique polaire qui assure uniquement une protection mécanique du métal de base. La couche de cuivre n'est généralement pas utilisée comme simple revêtement décoratif protecteur, mais comme couche inférieure ou intermédiaire afin d'améliorer l'adhérence entre le revêtement de surface et le métal de base.

Dans le domaine de l'électronique, notamment pour le plaquage de cuivre traversant sur les circuits imprimés, ainsi que dans les technologies matérielles, l'artisanat, la décoration de meubles et d'autres domaines.

3. Nickelage

Le nickelage est une couche protectrice à polarité négative qui assure uniquement une protection mécanique du métal de base. Outre son utilisation directe dans certains dispositifs médicaux et boîtiers de batteries, le nickelage est fréquemment employé comme couche inférieure ou intermédiaire, et est largement utilisé dans la quincaillerie, l'industrie légère, l'électroménager, la mécanique et d'autres secteurs.

4. Chromage

La couche chromée est un revêtement à polarité négative qui assure uniquement une protection mécanique. En chromage décoratif, la couche inférieure est généralement polie ou recouverte d'un revêtement brillant déposé par électrolyse.

Largement utilisé dans les instruments, les compteurs, la quincaillerie courante, les appareils ménagers, les aéronefs, les automobiles, les motos, les vélos et autres pièces exposées. Le chromage fonctionnel comprend le chromage dur, le chromage poreux, le chromage noir, le chromage opale, etc.

Le chromage dur est principalement utilisé pour divers pieds à coulisse, jauges, outils de coupe et différents types d'arbres ; le chromage à trous libres est principalement utilisé pour les pistons de cylindres défectueux ; le chromage noir est utilisé pour les pièces nécessitant une surface mate et une résistance à l'usure, telles que les instruments d'aviation, les instruments optiques, le matériel photographique, etc. Le chrome opalescent est principalement utilisé dans divers outils de mesure.

5. Étamage

Comparé à un substrat en acier, l'étain est un revêtement polaire négatif, tandis que comparé à un substrat en cuivre, il s'agit d'un revêtement anodique. La couche d'étamage est principalement utilisée comme couche protectrice de tôles minces dans l'industrie de la boîte de conserve, et la plupart des revêtements en fer malléable sont constitués de plaques de fer étamées. Les revêtements d'étain sont également largement utilisés dans les industries de l'électronique et de l'énergie.

6, placage en alliage

Dans une solution, deux ions métalliques ou plus sont co-précipités sur la cathode pour former un revêtement fin et uniforme, un processus appelé placage d'alliage.

Le plaquage électrolytique d'alliages est supérieur au plaquage électrolytique de métaux uniques en termes de densité cristalline, de porosité, de couleur, de dureté, de résistance à la corrosion, de résistance à l'usure, de conductivité magnétique et de résistance aux hautes températures.

Il existe plus de 240 types d'alliages de galvanoplastie, mais moins de 40 sont réellement utilisés en production. On les divise généralement en trois catégories : revêtements d'alliages protecteurs, revêtements d'alliages décoratifs et revêtements d'alliages fonctionnels .

Largement utilisé dans l'aviation, l'aérospatiale, la navigation, l'automobile, l'exploitation minière, le secteur militaire, les instruments, les compteurs, le matériel visuel, les arts de la table, les instruments de musique et d'autres industries.

En plus de ce qui précède, il existe d'autres types de placage : placage chimique, placage composite, placage non métallique, placage or, placage argent, etc.

La surface des articles usinés par commande numérique ou impression 3D est parfois rugueuse, et les exigences en matière de qualité de surface des produits étant élevées, ils doivent être polis.

Le polissage désigne l'utilisation d'une action mécanique, chimique ou électrochimique pour réduire la rugosité de surface de la pièce afin d'obtenir une surface brillante et plane.

Le polissage ne peut pas améliorer la précision dimensionnelle ou géométrique de la pièce, mais il a pour but d'obtenir une surface lisse ou un brillant miroir, et parfois d'éliminer le brillant (extinction).

Plusieurs méthodes de polissage courantes sont décrites ci-dessous :

01. Polissage mécanique

Le polissage mécanique consiste à découper et à déformer plastiquement la surface du matériau pour éliminer les imperfections. C'est une méthode de polissage de surface convexe et lisse, utilisant généralement des bandes de pierre à aiguiser, des roues en laine, du papier de verre, etc. Il s'agit principalement d'une opération manuelle , et cette méthode peut être utilisée pour des exigences de qualité de surface allant jusqu'au polissage ultra-fin.

Le polissage de superfinition consiste à utiliser des outils de meulage spéciaux, baignant dans un liquide de polissage abrasif, fortement pressés contre la surface de la pièce à usiner, et mis en rotation à grande vitesse. Cette méthode est fréquemment employée pour la fabrication des moules de lentilles optiques.

02. Polissage chimique

Le polissage chimique consiste à dissoudre de préférence, dans le milieu chimique, la partie microscopique en saillie de la surface du matériau plutôt que la partie concave, afin d'obtenir une surface lisse.

Le principal avantage de cette méthode est qu'elle ne nécessite pas d'équipement complexe, qu'elle permet de polir des pièces de forme complexe et qu'elle peut polir plusieurs pièces simultanément, avec une grande efficacité.

Le problème fondamental du polissage chimique réside dans la préparation du liquide de polissage.

03. Polissage électrolytique

Le principe de base du polissage électrolytique est le même que celui du polissage chimique, c'est-à-dire que la surface est lissée en dissolvant sélectivement les petites aspérités présentes à la surface du matériau.

Comparé au polissage chimique, l'effet de la réaction cathodique peut être éliminé et le résultat est meilleur.

04. Polissage ultrasonique

La pièce à usiner est placée dans la suspension abrasive et positionnée dans le champ ultrasonique, puis l'abrasif est meulé et poli sur la surface de la pièce grâce à l'oscillation de l'onde ultrasonique.

La force macroscopique exercée par le traitement ultrasonique est faible et ne provoque pas de déformation de la pièce, mais la production et l'installation des outils sont plus difficiles.

05. Polissage fluide

Le polissage par fluide repose sur un liquide circulant à grande vitesse et sur les particules abrasives qu'il transporte pour laver la surface de la pièce à usiner afin d'obtenir le polissage.

Les méthodes courantes comprennent : le traitement par jet abrasif, le traitement par jet liquide, le meulage hydrodynamique , etc. Le meulage hydrodynamique utilise la pression hydraulique pour faire circuler à grande vitesse un milieu liquide contenant des particules abrasives à travers la surface de la pièce.

Le fluide est principalement composé de composés spéciaux présentant une bonne fluidité sous basse pression et mélangés à des abrasifs, qui peuvent être de la poudre de carbure de silicium.

06. Polissage par meulage magnétique

Le meulage et le polissage magnétiques consistent à utiliser un abrasif magnétique sous l'action d'un champ magnétique pour former une brosse abrasive, meulant ainsi la pièce à usiner.

Cette méthode présente les avantages suivants : efficacité de traitement élevée, bonne qualité, contrôle aisé des conditions de traitement et bonnes conditions de travail.

Voici six procédés de polissage courants.

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