anodisation de l'aluminium
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Le guide ultime pour l'anodisation de l'aluminium et d'autres métaux

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L'anodisation de l'aluminium est un processus électrochimique qui produit un revêtement d'oxyde d'aluminium résistant à l'usure et à la corrosion sur la surface des pièces en aluminium. L'anodisation de l'aluminium est un processus électrolytique réalisé dans un électrolyte tel que l'acide sulfurique dilué. Le courant traverse la pièce, ce qui attire les ions oxygène chargés négativement dans l'électrolyte vers les atomes d'aluminium chargés positivement créés sur la surface métallique. Les oxyanions réagissent avec les cations aluminium pour former une couche d'oxyde d'aluminium fortement adhérente. Il existe trois procédés d'anodisation différents : Type I (anodisation à l'acide chromique), type II (anodisation à l'acide sulfurique) et type III (anodisation à couche dure). Le processus d’anodisation s’applique à une grande variété de matériaux, mais le matériau le plus important et le plus couramment utilisé est l’aluminium. D'autres types moins courants sont l'anodisation au magnésium et l'anodisation au titane.

L'anodisation est une structure poreuse qui se développe à partir de l'aluminium de base et absorbe très bien les colorants colorés. AN-Prototype utilise des colorants organiques standards pour le noir, le bleu, le rouge, l'or et de petits lots de vert et de gris pour créer des pièces en aluminium anodisé dans n'importe quelle couleur en fonction de votre numéro de pantographe. Un scellement est nécessaire après toute anodisation colorée pour conserver la couleur.

L'aluminium anodisé est un excellent choix lorsque vous avez besoin de prototypes en aluminium ou de pièces en aluminium de faible volume présentant des propriétés mécaniques supérieures et des conceptions esthétiques professionnelles. Le processus d'anodisation forme une couche d'oxyde sur les pièces métalliques, ce qui améliore efficacement la résistance à la corrosion, améliore également la qualité visuelle et protège la surface des rayures.

A quoi sert l'anodisation de l'aluminium ?

Le but de l’anodisation de l’aluminium est d’augmenter sa résistance à l’usure et à la corrosion. L'aluminium est un métal populaire utilisé pour fabriquer de tout, des appareils électroniques aux pièces automobiles, car il est solide et léger. Cependant, l'aluminium est également très sensible à la corrosion et à l'usure lorsque le potentiel de corrosion de l'environnement augmente, comme l'exposition à l'eau de mer et à d'autres conditions extrêmes. Pour éviter cela, les fabricants anodisent souvent le métal, créant ainsi une fine couche d'oxyde qui le protège de la corrosion et de l'usure.

Où est utilisé l'aluminium anodisé ?

L'aluminium anodisé convient partout où les composants en aluminium peuvent être exposés à des applications corrosives ou résistantes à l'usure, telles que les pièces automobiles, les vélos et les produits d'extérieur. L'aluminium anodisé peut être facilement teinté pour une finition colorée résistante aux rayures. C’est pourquoi il est utilisé dans de nombreux produits de consommation pour améliorer leur apparence et augmenter leur durabilité. Par exemple, le boîtier du téléphone mobile Apple utilise un processus d'oxydation anodique. L'anodisation transforme également l'aluminium en isolant car le revêtement d'oxyde ne conduit pas l'électricité.

Traitement de surface avant anodisation de l'aluminium

Les pièces en aluminium sont nettoyées avant anodisation. Ceci est important pour éliminer les impuretés qui peuvent gêner le processus. Des techniques de finition mécanique sont utilisées lorsque cela est nécessaire. Le processus de gravure seul ne suffit pas à corriger les défauts de surface existants sur les pièces en aluminium, tels que les rayures et les bosses. Si ces marques sont évidentes sur la surface de la pièce en aluminium, vous souhaiterez peut-être utiliser des techniques de finition mécanique telles que le meulage, le polissage et le sablage.

Soyez prudent avec votre emballage. Avant d'envoyer des pièces pour anodisation, assurez-vous de les emballer de manière résistante aux bosses et bien rembourrées. Évitez également d’appliquer du ruban adhésif directement sur la surface de la pièce en aluminium à anodiser. Assurez-vous que vos pièces sont correctement nettoyées et dégraissées. Faites attention aux copeaux non nettoyés sur les trous borgnes, aux traces de doigts sur les surfaces (évitez de manipuler les pièces à mains nues !) et aux résidus d'huile issus du processus de fabrication.

Comment anodiser des pièces en aluminium?

Le principe de fonctionnement des pièces en aluminium anodisé consiste à induire l'oxydation de l'aluminium en immergeant la pièce en aluminium dans une solution électrolytique acide conductrice, qui libère des ions oxygène. Cette méthode utilise un film anodique pour un effet esthétique. Pour mieux comprendre le processus d’anodisation des pièces en aluminium, il y a 4 étapes principales :

Étape 1 : Prétraitement

Le processus de prétraitement consiste à obtenir une finition de surface visible et une pièce propre.

Nettoyage: Le nettoyage avant traitement est important pour éliminer la graisse, l'huile et autres impuretés des processus de fabrication précédents tels que l'extrusion ou l'extrusion. Usinage CNC en aluminium pour éviter les impuretés et les incohérences dans la pièce finie.

Gravure: L’état de surface de la pièce avant anodisation est important car il déterminera la qualité du résultat final. La gravure peut être utilisée pour ajuster la finition de surface souhaitée, en corrigeant les imperfections mineures de la surface en préparation pour l'anodisation.

Anodisation-Aluminium

Étape 2 : Anodisation

Une fois la surface préparée, la pièce passe par une étape d'anodisation, en la plongeant dans un bain de solution électrolytique d'acide sulfurique (cela peut varier en fonction du type de procédé d'anodisation choisi). La solution électrolytique contient de nombreux ions positifs et négatifs et constitue une solution conductrice.

Les ions positifs sont attirés par la plaque négative et les ions négatifs sont attirés par la plaque positive. Le courant dans le circuit en est la cause. Les ions négatifs attirent la partie en aluminium, l'électrode positive. Des pièces en aluminium seront utilisées comme anodes.

Dans le même temps, une cathode est installée dans la cellule, permettant au courant de traverser activement le système et d'induire la libération d'ions oxygène dans la solution électrolytique. Ce processus créera de l'oxyde d'aluminium dans le substrat, également appelé couche barrière. Mais c'est plus rugueux que la surface en aluminium.

Étape 3 : Coloration

Le revêtement anodique formé sur la couche superficielle est poreux en raison de sa structure, ce qui ajoute de la couleur à la pièce. Diverses méthodes pour ajouter de la couleur aux pièces anodisées consistent à les tremper dans des colorants ou des sels métalliques dissous. Le processus peut obtenir des finitions noires, bleues, violettes, rouges, dorées, jaunes et autres.

Étape 4 : sceller

Pour sceller la surface poreuse créée lors du processus d'anodisation et fournir une surface uniforme, la pièce doit passer par une étape finale où elle est immergée dans une solution d'acétate de nickel. Le scellement garantit une couleur durable et empêche une corrosion supplémentaire des pièces anodisées.

Différents types de processus d'anodisation de l'aluminium

Il existe trois principaux types de anodisation processus pour les pièces en aluminium, conduisant aux différentes finitions et apparences que nous voyons.

Anodisation au chromate de type I

L'anodisation à l'acide chromique de type I utilise une solution d'acide chromique pour former une fine couche (0.5 à 2.5 microns) sur les pièces en aluminium. L'anodisation au chromate produit le revêtement le plus fin et celui qui absorbe le moins la couleur des trois principaux types d'anodisation. Bien que le revêtement soit relativement fin, il protège les pièces en aluminium de la corrosion et constitue une première couche efficace pour les finitions poudrées ou peintes.

Anodisation à l'acide sulfurique de type II

L'anodisation de type II est la méthode la plus courante d'anodisation des pièces en aluminium. Elle produit des couches anodisées de 2.5 à 25 microns. La nature poreuse du processus est idéale pour l’absorption des colorants. Le type II ne convient pas aux pièces en aluminium présentant des tolérances serrées.

Anodisation dure de type III (anodisation dure)

L'anodisation dure de type III est également réalisée dans une solution d'acide sulfurique. Cependant, le revêtement résultant est plus épais et plus dense que l’anodisation ordinaire à l’acide sulfurique. Les revêtements sur alumine de type III sont assez durs et les différences d'épaisseur du revêtement dur peuvent altérer l'apparence de surface du substrat. Il est utilisé dans des applications difficiles nécessitant une excellente résistance à l’usure et à la corrosion, telles que les équipements médicaux, etc.

Quel type d’anodisation vous convient le mieux ?

Choisir le type d’anodisation le plus approprié et comprendre le fonctionnement de l’anodisation n’est pas facile. Vous devez choisir un procédé d'anodisation en fonction des différentes applications de vos pièces en aluminium. Une entreprise de fabrication rapide qualifiée peut vous conseiller sur le type d’anodisation le mieux adapté à votre projet. Vous pouvez choisir les meilleures pièces en aluminium anodisé en comparant différents types d'anodisation.

Anodisation de type 1 possède des propriétés spécifiques telles qu'une bonne résistance à la corrosion et utilise de l'acide chromique pour former une fine couche à la surface des pièces en aluminium. Le type 1 concerne les composants d’avion.

Anodisation de type II est principalement utilisé pour la plupart des applications. Le type II utilise de l'acide sulfurique au lieu de l'acide chromique pour créer une épaisse couche anodisée sur la pièce. Le type II a une résistance à l'usure modérée et utilise de l'acide sulfurique pour former une couche plus épaisse sur la surface de la pièce en aluminium.

Anodisation de type III est idéal pour les pièces pouvant résister à une exposition chimique et à des températures élevées. Le type III présente les mêmes caractéristiques que le type II, mais avec quelques différences dans les résultats. Le type III produit une couche de corrosion utilisée pour créer des pièces en aluminium solides.

Avantages des pièces en aluminium anodisé

L’anodisation des pièces en aluminium présente de nombreux avantages. Voici quelques raisons pour lesquelles vous pourriez vouloir le faire :

Esthétique – Les pièces anodisées ajoutent une touche d’élégance et améliorent la finition de surface globale et l’attrait visuel de la pièce.

Durabilité - L'ensemble du processus d'anodisation améliore la résistance globale à la corrosion et à l'usure de la pièce, ce qui contribue grandement à prolonger la durée de vie de la pièce en aluminium.

Facilité de maintenance – La résistance à la corrosion et à l’usure de l’aluminium anodisé rend les pièces moins sujettes aux bosses et à l’usure.

Stabilité de la couleur – Contrairement aux autres méthodes de placage utilisées dans l’industrie, les pièces anodisées ne s’écailleront pas en raison de leur structure dense.

Économique – L’anodisation de l’aluminium est peu coûteuse et permet d’obtenir une finition recherchée et des propriétés de surface impressionnantes.

Propriétés isolantes – La couche externe anodisée des pièces en aluminium anodisé est isolante et a une faible conductivité électrique. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles l'aluminium est choisi pour les pièces anodisées.

Conseils et considérations de conception en aluminium anodisé

Compensation de taille

N'oubliez pas que vous devrez compenser l'épaisseur de l'anodisation lors de l'obtention des dimensions finales de la pièce et des affectations de tolérances des fonctionnalités.

Exigences de dureté

Notez votre application et ses exigences en matière de résistance à la traction pour comprendre la dureté que vous devez atteindre dans la conception de votre pièce.

Correspondance des couleurs

Gérez vos attentes lors de la définition de la couleur souhaitée, car différents métaux et alliages réagissent avec différents composés de teinture et paramètres de teinte.

Peinture combinée

Les pièces anodisées peuvent également subir des processus de revêtement secondaire tels que la peinture et le trempage au téflon pour améliorer encore leur résistance à la corrosion et leur intégrité structurelle.

Conductivité

Le test de conductivité est un moyen simple de vérifier l’anodisation des pièces en aluminium. Il permet de vérifier la conductivité d'une surface à l'aide d'un multimètre numérique. La couche anodique peut être un bon isolant et peut être recouverte d'un revêtement transparent par conversion chimique dans certaines zones.

Applications de l'aluminium anodisé

Les pièces en aluminium anodisé ont d'excellentes performances en termes de propriétés mécaniques et esthétiques et sont utilisées dans presque tous les domaines :

Conclusion

L'anodisation est un processus important dans la fabrication de pièces en aluminium qui consiste à immerger les pièces en aluminium dans des solutions électrolytiques et des bains chimiques. Il est largement utilisé dans de nombreuses industries et il a été prouvé qu’il contribue à assurer un mode de vie sûr. Le coût et la complexité du processus varient, mais cela vous garantit un produit final de meilleure qualité.

Chez AN-Prototype, nous fournissons des services professionnels d'anodisation de l'aluminium qui vous apportent le meilleur rapport qualité-prix grâce à un travail de haute qualité, des délais d'exécution rapides et des prix compétitifs. Si vous avez des devis ou des projets à revoir, n'hésitez pas à nous contacter.

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