Usinage CNC : technologie de traitement de surface des pièces usinées CNC

Corrosion

La corrosion est un phénomène courant lors des opérations de traitement chimique impliquant la préparation de surface, principalement en vue de l'application de peinture. Le film d'oxyde protecteur de l'aluminium n'est stable que dans la plage de pH de 4.5 à 8.5. Cependant, de nombreuses solutions de traitement dépassent intentionnellement cette plage de pH pour le nettoyage, l'élimination du métal et l'élimination ultérieure de l'encrassement. Ces schémas de traitement sont formulés pour éviter les piqûres préjudiciables ou la gravure préférentielle.

La susceptibilité de Pièces usinées CNC La corrosion par piqûres dépend de facteurs externes tels que la concentration en ions chlorure, le pH et les conditions de surface initiales. Les mesures électrochimiques par balayage potentiodynamique se sont avérées être un outil efficace pour analyser la propension de certaines solutions de procédé à faciliter les conditions de piqûres observées.

Cet article passe en revue plusieurs solutions de processus pour les pièces usinées CNC, examine les liquides de refroidissement, le nettoyage par solvant, le nettoyage/la gravure alcaline et la désoxydation/désencrassement, et répertorie les réactions chimiques intentionnelles et non intentionnelles, ainsi que les mécanismes possibles qui favorisent la formation de corrosion. Le rôle de l'eau entrante est expliqué plus en détail, qui est utilisée pour le réapprovisionnement en solution de processus et de nombreux réservoirs de rinçage. Des conseils sont fournis pour les processus d'électrolyse qui peuvent facilement affecter les courants vagabonds provenant des équipements auxiliaires, introduisant ainsi des contaminants nocifs dans la solution de processus en raison des produits de corrosion des tuyaux, des raccords et des fixations dans les unités de chauffage et de refroidissement.

Le strict respect des contrôles des spécifications du processus, la surveillance régulière des contaminants suspects, un bon entretien et les meilleures pratiques pour la manipulation des pièces usinées CNC peuvent réduire l'apparition de corrosion de surface sur de nombreuses pièces usinées CNC en aluminium.

Oxydation

Français Le traitement d'oxydation comprend principalement l'oxydation anodique, l'oxydation chimique et l'oxydation par micro-arc. Xu Lingyun et al. Les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion de l'alliage d'aluminium A 356 ont été étudiées par trois méthodes différentes. Traitement de surface des pièces usinées CNC par oxydation chimique, anodisation et oxydation par micro-arc. Grâce à la microscopie électronique à balayage (MEB), au test d'usure et au test de résistance à la corrosion, la morphologie de surface, l'épaisseur de la couche d'oxyde, la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion des pièces usinées CNC en aluminium ont été étudiées. Les traitements de surface ont été analysés et comparés en détail.

Les résultats montrent que différentes épaisseurs de films d'oxyde peuvent être formées à la surface des pièces d'usinage CNC en aluminium traitées en surface, la dureté de surface et la résistance à l'usure sont considérablement améliorées, et la résistance à la corrosion est également améliorée à des degrés divers. En termes de performances globales, l'oxydation par micro-arc est supérieure à l'anodisation, et l'anodisation est supérieure à l'oxydation chimique.

Oxydation chimique

L'oxydation chimique désigne une méthode de revêtement dans laquelle un film d'oxyde dense est formé par action chimique sur la surface de pièces usinées CNC en aluminium propre et de l'oxygène dans une solution oxydante dans certaines conditions de température. Selon les propriétés des solutions d'aluminium et d'alliage d'aluminium, il existe différentes méthodes d'oxydation chimique.

Il peut être divisé en alcalin et acide. Selon les propriétés du film, il peut être divisé en film d'oxyde, film de phosphate, film de chromate et film de phosphate de chrome. L'épaisseur du film d'oxyde obtenu par oxydation chimique des pièces d'usinage CNC en aluminium et en alliage d'aluminium est d'environ 0.5 à 4 μm, la résistance à l'usure est médiocre et la résistance à la corrosion est inférieure à celle du film d'oxyde anodique. Il ne convient pas à une utilisation seule, mais présente une certaine résistance à la corrosion et de bonnes propriétés physiques. L'absorption est un excellent apprêt. Le revêtement oxydé chimiquement de l'aluminium et des alliages d'aluminium peut améliorer considérablement la force de liaison entre le substrat et le revêtement et améliorer la résistance à la corrosion des pièces d'usinage CNC en aluminium.

Placage

La galvanoplastie consiste à déposer une couche d'autres revêtements métalliques sur la surface des pièces usinées CNC en aluminium par des méthodes chimiques ou électrochimiques, modifiant ainsi les propriétés physiques et chimiques de la surface des pièces usinées CNC en aluminium.

Conductivité de surface ; le placage au cuivre, au nickel ou à l'étain peut améliorer la soudabilité des alliages d'aluminium ; l'étain par immersion à chaud ou les alliages aluminium-étain peuvent améliorer la lubrification des alliages d'aluminium ; le placage au chrome ou au nickel peut généralement améliorer la dureté de surface des pièces usinées CNC en aluminium et la résistance à l'usure ; le placage au chrome ou au nickel peut également améliorer ses propriétés décoratives. L'aluminium peut être électrolysé dans un électrolyte pour former un revêtement, mais le revêtement se décolle facilement. Pour résoudre ce problème, l'aluminium peut être déposé et revêtu d'une solution aqueuse de composés contenant du zinc. La couche d'immersion en zinc est la connexion entre l'aluminium et son substrat en alliage et le revêtement ultérieur. Important Bridge, Feng Shaobin et al.

L'application et le mécanisme de la couche d'immersion de zinc à base d'aluminium ont été étudiés et la dernière technologie et application du processus d'immersion de zinc ont été introduites. La galvanoplastie après immersion dans le zinc peut également former un film poreux sur la surface des pièces usinées CNC en aluminium avant la galvanoplastie.

Placage autocatalytique

Le placage chimique désigne une technologie de formation de film qui consiste à déposer un revêtement métallique sur une surface métallique par une réaction chimique autocatalytique dans une solution coexistant avec un sel métallique et un agent réducteur. Parmi ces procédés, le placage chimique à base d'alliage Ni-P est le plus utilisé.

L'alliage nickel-phosphore est un procédé de chromage peu polluant et un bon matériau de chromage. Cependant, les équipements de procédé de placage chimique sont nombreux, la consommation de matériaux est importante, le temps de fonctionnement est long, le processus est fastidieux et la qualité des pièces plaquées est difficile à garantir. Par exemple, Feng Liming et al. La spécification du procédé de placage autocatalytique d'alliage nickel-phosphore basée sur la composition de l'alliage d'aluminium 6063 a été étudiée, et le procédé ne comprenait que des étapes de prétraitement telles que le dégraissage, l'immersion dans le zinc et le lavage à l'eau. Les résultats expérimentaux montrent que le procédé est simple, la couche de placage autocatalytique au nickel a une brillance élevée, une forte force de liaison, une couleur stable, un revêtement dense, une teneur en phosphore comprise entre 10 % et 12 %, et la dureté du revêtement peut atteindre plus de 500 HV, ce qui est bien supérieur à celui de l'anode. et couche d'oxyde. En plus des alliages Ni-P autocatalytiques, il existe d'autres alliages, tels que les alliages Ni-Co-P étudiés par Yang Erbing. Le film présente les caractéristiques d'une coercivité élevée, d'une faible rémanence et d'une bonne performance de conversion électromagnétique. Il peut être utilisé dans des domaines tels que les disques à haute densité et peut être plaqué sans courant.

La méthode Ni-Co-P permet d'obtenir des films d'alliage magnétique d'épaisseur uniforme sur des substrats de toute forme complexe, et présente les avantages d'une économie, d'une faible consommation d'énergie et d'un fonctionnement pratique.

La méthode d'implantation ionique consiste à bombarder la cible avec un faisceau d'ions à haute énergie dans un état de vide. Presque toutes les implantations ioniques peuvent être réalisées. Les ions implantés sont neutralisés et laissés dans des sites de substitution ou interstitiels dans la solution solide, formant une couche de surface déséquilibrée.

Français Améliorer la dureté de surface, la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion des pièces usinées CNC. La pulvérisation magnétron de titane pur puis l'injection d'azote/carbone PB 11 peuvent améliorer considérablement la microdureté de la surface des pièces usinées CNC modifiées. La pulvérisation magnétron combinée à l'injection d'azote peut augmenter la dureté du substrat de 180 HV à 281.4 HV. La pulvérisation magnétron combinée à l'implantation de carbone peut être augmentée jusqu'à 342 HV. La pulvérisation magnétron de titane pur puis l'injection d'azote/carbone PB 11 peuvent améliorer considérablement la microdureté de la surface des pièces usinées CNC modifiées. Liao Jiaxuan et al., sur la base de l'implantation ionique plasma d'alliage d'aluminium LY 12, ont réalisé une implantation composite de titane, d'azote et de carbone et ont obtenu un effet de modification remarquable. Zhang Shengtao et Huang Zongqing de l'Université de Chongqing ont réalisé une implantation ionique de titane sur la surface de pièces d'usinage CNC en aluminium.

Les résultats montrent que l’implantation d’ions titane à la surface de Pièces en aluminium usinées CNC est un moyen efficace d'améliorer sa résistance à la corrosion par les ions chlorure et peut améliorer la capacité de la surface des pièces usinées CNC à résister à la corrosion par les ions chlorure. La plage de potentiel de passivation de l'alliage d'aluminium dans NaCl et d'autres solutions est élargie et la densité et la taille des trous de corrosion corrodés par les ions chlorure sont réduites.