Top 5 stratégies pour renforcer la résistance à la corrosion des composants métalliques

Dans certaines conditions, même les pièces métalliques les plus solides peuvent souffrir de corrosion, qui survient quand les métaux réagissent avec leur environnement. La corrosion transforme la surface en oxyde, hydroxyde ou sulfure métallique.

Tout métal peut subir un certain degré de corrosion, mais certains réagissent dans des circonstances différentes. Important : la corrosion peut souvent être prévenue ou minimisée en suivant certaines étapes. Ces étapes impliquent une bonne conception produit, sélection du matériau, et application de traitements de surface.

Ce guide examine les 5 meilleures façons de réduire la corrosion des pièces métalliques faites par des technologies comme l'usinage CNC.

Qu'est-ce que la corrosion ?

La corrosion est un processus naturel où des conditions environnementales transforment un métal raffiné en son oxyde, hydroxyde ou sulfure.

Dans le monde de l'ingénierie, l'oxydation électrochimique du métal (réaction avec un oxydant comme l'oxygène ou les sulfates) est la forme la plus courante et préoccupante, et la rouille du fer en fait partie.

Certains métaux se corrodent facilement au simple contact de l'humidité de l'air, d'autres ne souffrent qu'exposés à des substances plus agressives.

Le métal corrodé est souvent reconnaissable à sa coloration orangée et texture poudreuse.

Prévenir la corrosion

Des mesures peuvent être prises pour prévenir la corrosion des pièces métalliques. La plupart interviennent avant et pendant la fabrication, mais on peut aussi réduire la corrosion une fois les pièces en service.

Suivre ces étapes ne garantit pas une durée de vie infinie, mais contribue à réduire la corrosion potentielle tout en maintenant fonctionnalité et apparence des pièces.

1. Choisir un métal résistant à la corrosion

Aucun métal n'est indestructible, mais si vos pièces seront en contact avec humidité ou substances corrosives, choisissez un métal résistant.

Acier inoxydable : Les aciers inoxydables contiennent du fer, qui s'oxyde et rouille. Cependant, les aciers à haute teneur en chrome (ex. Acier Inoxydable 316) sont moins sensibles à la rouille, le chrome formant une couche protectrice d'oxyde de chrome en surface.

Aluminium : L'aluminium ne contient pas de fer et ne rouille pas. Une couche protectrice d'oxyde d'aluminium se forme en surface au contact de l'humidité, prévenant la corrosion.

Cuivre, bronze & laiton : Les métaux rouges comme cuivre, bronze, laiton contiennent peu ou pas de fer et ne rouillent pas. Le cuivre oxydé présente une patine verte, qui, même si pas esthétiquement désirable, protège la pièce de la corrosion.

2. Concevoir des pièces minimisant les dommages environnementaux

Le matériau affecte la résistance à la corrosion, mais la forme et la texture aussi. Les ingénieurs doivent donc considérer si certaines caractéristiques design pourraient favoriser ou défavoriser la corrosion lors de la création de leur design CAO.

Éviter les caractéristiques qui piègent l'humidité ou l'air. Les pièces ne doivent pas contenir de crevasses profondes où l'humidité stagne, et la circulation d'air doit être favorisée si possible. Si la pièce doit absolument contenir crevasses, tunnels ou autres points vulnérables, ces zones devraient au moins être facilement accessibles pour nettoyage et maintenance.

3. Appliquer un revêtement anti-corrosion

Appliquer un revêtement sur la surface du métal empêche la corrosion, car l'air, l'humidité et autres substances corrosives ne touchent pas le métal directement tant que le revêtement tient. Les revêtements peuvent être réappliqués périodiquement pour maintenir l'état de la pièce.

Peinture et/ou apprêts sont une façon simple et bon marché de prévenir la corrosion, et peuvent être nécessaires pour l'esthétique. Le revêtement par poudrage (powder coating) crée aussi une couche protectrice de matière plastique — époxy, nylon, etc. — sur la surface.

Pour certains métaux, il peut être préférable d'ajouter un chromage dur (abordable, bonne résistance) ou un chromage noir (plus cher, excellente résistance).

4. Appliquer un revêtement sacrificiel

Une autre façon de rendre les pièces résistantes à la corrosion est d'appliquer un revêtement sacrificiel au lieu d'un protecteur.

Le but n'est pas d'empêcher la corrosion totalement, mais de laisser le revêtement se corroder au lieu du matériau sous-jacent. D'où le nom « sacrificiel ».

Exemple : zinc ou magnésium sur pièces en acier inoxydable. L'acier entièrement enduit de zinc est l'acier galvanisé, la galvanisation étant un exemple de protection cathodique : l'acier devient la cathode d'une cellule électrochimique.

Le matériau sacrificiel n'a pas à être un revêtement ; blocs de zinc et magnésium placés contre la pièce protégée sont parfois utilisés dans l'industrie marine avec un effet similaire.

5. Contrôler l'environnement autour des pièces

Les étapes post-fabrication sont plus dures à implémenter, mais il est encore possible de réduire la corrosion une fois la pièce en service.

Dans certaines situations, on peut contrôler les quantités de substances comme l'oxygène ou le chlore dans l'environnement. On peut aussi empêcher le contact avec l'humidité excessive, en ajustant le placement ou ajoutant des barrières.

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