La finition est l'étape finale de l'usinage CNC et permet d'améliorer la qualité du produit. Elle permet d'éliminer les défauts d'aspect, d'améliorer l'esthétique et d'accroître la résistance mécanique ou les performances électriques.
Face aux différentes méthodes de traitement de surface, comment les chefs de produit et les concepteurs choisissent-ils la solution optimale ? Rassurez-vous, les traitements courants suivants présentent chacun leurs avantages. En comprenant les caractéristiques de chaque méthode, vous pouvez valoriser votre produit.
Communtraitements de surfacepour les pièces usinées CNC
État du traitement
La surface des pièces usinées par commande numérique est appelée « surface usinée ». Bien que rugueuse, elle présente des tolérances dimensionnelles serrées, suffisantes pour certaines applications d'ingénierie. La rugosité moyenne est d'environ 3,2 µm et aucun traitement ultérieur n'est requis, ce qui garantit une productivité élevée.
Pour les applications où la précision dimensionnelle prime sur l'aspect, cette surface usinée est suffisante. Cependant, sa rugosité et l'absence de revêtement protecteur la rendent peu résistante aux rayures et à l'usure. Globalement, le rapport qualité/prix est satisfaisant dans certains cas, mais des traitements de surface supplémentaires peuvent s'avérer nécessaires pour une protection optimale.
L'anodisation est un procédé électrochimique qui permet de générer un film d'oxyde plus épais et plus dense à la surface des pièces usinées CNC, améliorant ainsi leurs performances de protection.
Ce procédé ne peut être utilisé que sur les alliages d'aluminium ou de titane, car ils sont très conducteurs. Il consiste à placer l'alliage dans un bain d'électrolyte acide qui sert d'anode ; un courant électrique est alors appliqué pour combiner les ions oxygène de l'acide avec les atomes de l'alliage en surface, formant ainsi une couche d'oxyde.
Il existe deux principaux types d'anodisation. Le procédé global est identique, mais les pièces sont immergées dans des solutions d'acide sulfurique de concentrations différentes. Le type II, appelé « anodisation décorative », produit un revêtement transparent ou coloré d'une épaisseur de 4 à 25 µm ; le type III, appelé « anodisation dure », offre une épaisseur de revêtement de 125 µm et une meilleure résistance à l'usure.
De manière générale, les finitions anodisées sont durables et indéformables, ce qui les rend idéales pour les cavités intérieures et les petites pièces exigeant des performances élevées. Elles figurent parmi les finitions usinées CNC les plus esthétiques, mais leur coût est relativement élevé.
revêtement en poudre
Le revêtement en poudre est similaire à la peinture au pistolet. On applique d'abord un traitement anticorrosion par phosphatation ou chromatation à la surface de la pièce, puis on la recouvre d'une couche de poudre sèche projetée par un pistolet électrostatique et on la cuit au four à plus de 200 °C. L'empilement multicouche permet d'atteindre une épaisseur de 72 µm.
Ce traitement permet de former un film protecteur sur les pièces usinées CNC, film dur, résistant à l'usure et esthétique. Combiné au sablage, il améliore la résistance à la corrosion et l'uniformité de surface des pièces.
Contrairement à l'anodisation, le revêtement en poudre est compatible avec tous les métaux, possède une grande robustesse et une haute résistance aux chocs, ce qui le rend adapté à une variété d'applications fonctionnelles, notamment militaires.
Cependant, le revêtement en poudre présente un faible contrôle dimensionnel et ne convient pas aux petites pièces ni aux surfaces intérieures. De plus, son coût élevé peut limiter son application à la production en grande série.
Le microbillage permet d'obtenir une finition mate ou satinée sur une pièce usinée CNC. Ce procédé consiste à projeter des millions de microbilles de verre sur la pièce à l'aide d'air comprimé, éliminant ainsi les marques d'outils et les imperfections pour créer une texture granuleuse uniforme. Contrairement à d'autres finitions comme l'anodisation et le revêtement en poudre, le microbillage ne modifie ni chimiquement ni mécaniquement la pièce ; il en change uniquement l'aspect. À la différence du revêtement en poudre qui ajoute de la matière, le microbillage est un procédé réducteur qui enlève une petite quantité de matière. Ce point est important pour les pièces aux tolérances serrées.
Le microbillage est l'une des finitions de surface les plus abordables, mais elle nécessite une intervention manuelle. Il est conseillé de prévoir un budget pour un opérateur qualifié, car la qualité de la finition dépend fortement de son savoir-faire. Le type et la taille des billes utilisées influent également sur le résultat. Bien qu'il s'agisse d'un procédé manuel, le microbillage reste une option polyvalente et économique pour obtenir une finition mate sur des pièces usinées CNC, dans les limites de tolérance.
Conseils sur la finition des pièces usinées CNC
En résumé, pour les pièces qui ne nécessitent pas une image parfaite mais doivent conserver leurs dimensions d'origine, les traitements de surface après fabrication, tels que l'anodisation ou le revêtement en poudre, constituent une solution efficace. L'anodisation renforce la protection des pièces en aluminium ou en titane. Lorsqu'une pièce ne peut être anodisée mais requiert résistance et durabilité, le revêtement en poudre offre une alternative. Enfin, si le rapport coût-efficacité prime sur la précision – et si la pièce ne requiert pas une surface parfaitement lisse – le sablage peut s'avérer la meilleure méthode.
Il est fortement conseillé aux ingénieurs, concepteurs et chefs de produit de consulter des experts en fabrication afin de faire le meilleur choix pour leur prochain projet. Les experts de Kachi maîtrisent toutes les étapes du processus de fabrication, de la conception et du prototypage à la production en série. Notre équipe peut vous aider à choisir le traitement de surface optimal pour vos pièces usinées CNC et vous garantir un produit fini robuste et de haute qualité dès sa mise sur le marché. N'hésitez pas à nous contacter.
Date de publication : 30 novembre 2023
