Métaux et traitements de surface - Vue d’ensemble

Qu’est-ce que le traitement de surface industriel ?

Le traitement de surface industriel est un processus dans lequel la surface d’une pièce est usinée pour améliorer ou modifier ses propriétés mécaniques, chimiques ou visuelles.

Il existe différentes façons de traiter les surfaces, comme la gravure, la galvanisation, le revêtement en poudre, le traitement thermique, la modification de la microstructure ou la projection thermique. L’objectif du traitement de surface est d’améliorer la durée de vie et l’efficacité des pièces à usiner. Le traitement de surface permet également de réduire les coûts en diminuant les besoins de maintenance et en assurant une protection contre les influences corrosives.

Quels sont les avantages des traitements de surface ?

Les traitements de surface présentent de nombreux avantages, tels que :

• Protéger la surface contre la corrosion, la saleté et l’usure.
• Prolonger la durée de vie des matériaux ou des produits.
• Réduire l’absorption d’humidité.
• Réduire les frottements et l’usure.
• Améliorer l’apparence et les propriétés optiques.
• Faciliter le nettoyage des surfaces.
• Améliorer la résistance thermique et l’isolation acoustique.

Quels types de traitements de surface existent ?

Il existe une variété de traitements de surface adaptés à différentes applications. Il s’agit des facteurs suivants :

• Peinture : l’un des traitements de surface les plus courants.
• Revêtement : peut inclure des revêtements en poudre, la galvanisation et l’électrophorèse.
• Q&T : rend la surface plus lisse et plus résistante à l’usure.
• Traitements thermiques : augmentent la solidité et la dureté de la surface en la chauffant, puis en la refroidissant.
• Polissage : rend la surface plus lisse et brillante.
• Traitements de surface avec des agents chimiques.

Traitement de surface avec des matériaux dissous

Anodisation

L’anodisation est un traitement de surface dans lequel une couche d’oxyde se forme à la surface d’un objet métallique par oxydation anodique, offrant une protection contre la corrosion et améliorant la fonctionnalité et l’apparence.

L’anodisation est un procédé de traitement de surface, surtout connu pour son application sur les alliages d’aluminium. La couche anodisée qui en résulte protège le métal de l’oxydation et augmente sa durabilité.

L’anodisation, qu’elle soit standard ou technique, peut également être appliquée à d’autres métaux que l’aluminium. Ces métaux dits « vannes », comme l’acier, le titane et le magnésium, forment également une couche d’oxyde protectrice lorsqu’ils sont anodisés.

Nitruration

La nitruration est un traitement thermique dans lequel un métal est traité à l’azote sous chaleur et pression. Ce traitement augmente la dureté du métal, améliore sa résistance à l’usure et renforce sa résistance à la corrosion. La nitruration est souvent utilisée sur l’acier, le fer, le laiton et l’aluminium.

Étamage

L’étamage est une technique consistant à appliquer un métal, généralement du zinc, sur un autre métal. Il est souvent employé pour protéger les pièces métalliques de la corrosion, notamment dans les environnements humides. Le zinc est choisi pour sa capacité à inhiber la corrosion et pour sa longue durée de vie.

Galvanisation

La galvanisation est un processus dans lequel une couche de zinc est appliquée sur une surface métallique. Ce traitement est couramment utilisé sur l’acier et le fer, mais il peut également s’appliquer à d’autres métaux, comme l’aluminium ou le cuivre. Les surfaces métalliques galvanisées au zinc résistent aux intempéries comme la pluie acide et l’air salin, ainsi qu’à d’autres conditions environnementales susceptibles d’entraîner la corrosion.

Chromatation

La chromatation est un processus de traitement de surface. Elle consiste à appliquer une couche de métal ou d’alliage sur la surface d’un matériau pour le protéger, l’embellir ou modifier ses propriétés. Ce traitement est généralement appliqué aux surfaces métalliques pour les rendre plus résistantes à la corrosion et les protéger de l’oxydation.

Nickelage autocatalytique

Le nickelage autocatalytique est une technique de traitement de surface qui permet d’appliquer une couche de nickel sur une surface métallique. Ce dépôt offre une surface très lisse, dure, résistante à la corrosion et à l’usure. Cette technique est appréciée dans l’industrie, car elle crée une surface à la fois lisse, esthétique et durable, assurant une protection à long terme. Elle est souvent utilisée pour des pièces métalliques comme des boulons, des vis, des écrous, des arbres, des accouplements et autres fixations.

Phosphatation

La phosphatation est un traitement de surface où une couche de phosphate est appliquée sur une surface métallique. Cette couche sert à protéger contre la corrosion et à donner à la surface un aspect brillant. La phosphatation est couramment utilisée sur les pièces automobiles, les outils, les machines et d’autres surfaces métalliques.

Sol-Gel

Le processus sol-gel est un traitement de surface dans lequel une solution de composés de silicate ou d’aluminate est appliquée sur une surface préformée. Ce processus est largement utilisé dans les industries de l’électronique, de l’automobile, du textile, du mobilier ainsi que dans l’industrie chimique. Les revêtements sol-gel sont très fins, lisses, robustes et résistants à la corrosion, ce qui les rend particulièrement attractifs pour une large gamme d’applications.

Traitement de surface avec des matériaux liquides

Pulvérisation thermique

La pulvérisation thermique est un type de traitement de surface dans lequel une résine spéciale est appliquée à l’aide d’un processus de projection par jet de poudre. Ce processus est souvent utilisé pour restaurer les surfaces endommagées et améliorer leur durabilité ainsi que leur résistance à la corrosion. Lors de la pulvérisation thermique, un matériau en poudre, généralement un mélange de poudre métallique et de résine, est pulvérisé sur la surface à travers une buse à haute pression. La chaleur générée par la pression permet à la résine et à la poudre métallique de se lier, formant ainsi une barrière permanente qui protège la surface contre les salissures et l’eau.

Plastification

La plastification est une technique de traitement de surface principalement utilisée pour prévenir la corrosion et augmenter la dureté de la surface. Ce processus permet de rendre les surfaces plus fines et plus dures, améliorant ainsi leur résistance à l’usure et à la corrosion. La plastification consiste à appliquer une fine couche de métal ou de métal non ferreux sur une surface, créant ainsi un film protecteur qui protège la surface contre les dommages.

Trempage électrophorétique

Le trempage électrophorétique est un type de traitement de surface dans lequel une peinture chargée électriquement est appliquée sur une pièce métallique. La peinture est ensuite déposée par électrolyse, recouvrant la surface de la pièce d’une fine couche de peinture. Ce processus permet d’obtenir une finition uniforme et lisse, protégeant ainsi la pièce métallique contre la corrosion et l’usure.

Trempage à chaud (galvanisation à chaud)

Le trempage à chaud (également appelé galvanisation à chaud) est un type de traitement de surface par électrodéposition effectué sur une surface métallique. Ce processus consiste à appliquer une fine couche de poussière de zinc sur le métal en chauffant la surface avec un alliage de zinc et de cuivre. Ce traitement crée une couche résistante à la corrosion qui protège contre les dommages oxydatifs. Le trempage à chaud fait partie des nombreuses méthodes de traitement de surface connues sous le nom de galvanisation.

Revêtement par immersion

Le revêtement par immersion est un type de traitement de surface spécifique dans lequel une pièce à usiner est plongée dans un bain de peinture, de revêtement ou d’un autre matériau pour la couvrir ou la protéger. Ce processus peut durer de quelques minutes à plusieurs heures, en fonction du matériau et de l’application.

Émaillage

L’émaillage est un traitement de surface où une couche de verre fondu est appliquée sur une surface métallique pour créer une finition lisse et brillante. Ce revêtement est ensuite durci à l’aide d’un procédé spécifique au four, produisant une surface dure et durable. L’émaillage est une méthode extrêmement efficace pour protéger une surface contre la corrosion, les rayures, l’usure et d’autres dommages.

Brunissage

Le brunissage est un processus de traitement de surface dans lequel une surface métallique ferreuse est traitée avec une solution acide ou alcaline, appelée agent de brunissage. Ce traitement est généralement effectué par immersion de l’objet à brunir dans un bain d’immersion. Une réaction chimique génère un film d’oxyde noir, qui n’est pas un revêtement, mais une transformation du matériau.

Ce traitement crée une couche protectrice qui améliore la résistance à l’usure et à la corrosion.