Finition des métaux 101 : types, avantages et applications

Après la création d'une pièce métallique, il est courant de traiter l'extérieur avec une finition pour répondre à des exigences visuelles ou de performance. Les processus de finition peuvent offrir un certain nombre d'avantages, allant de l'augmentation de la durabilité de la pièce et de la résistance au ternissement à une résistance électrique ou une tolérance au couple plus élevée.

Dans cet article, nous aborderons certains des processus de finition de métal les plus largement utilisés, ainsi que leur fonctionnement et certaines applications courantes qui utilisent ces finitions populaires.

Procédés mécaniques

Brossage

De nombreuses pièces métalliques ont des bords rugueux, des bavures ou d'autres imperfections de surface résultant du processus de fabrication. Une façon efficace d'éliminer ces imperfections est le brossage, qui utilise des bandes abrasives ou des brosses métalliques pour donner à l'extérieur de la pièce une texture de grain uniforme et parallèle.

Polissage

Le polissage utilise une roue en tissu pour polir la surface de la pièce, résultant en une finition brillante et lisse non texturée, idéale pour les pièces décoratives. Le polissage à la meule peut également être utilisé pour arrondir les bords. En raison des limitations de la portée de la roue en tissu, les pièces complexes ou fragiles ou les pièces avec des caractéristiques encastrées peuvent être mieux servies par un autre processus de finition.

Barriolage (Tumbling)

Le barriolage élimine les bavures en agitant les pièces dans de grands fûts remplis d'eau et de médias abrasifs — qui peuvent être en acier, plastique, céramique ou matériaux naturels — de diverses formes et tailles. Ce processus, ainsi que la finition en bol vibrant, polit et lisse les pièces, y compris les bords potentiellement tranchants, en créant des bords arrondis appelés rayons. Le barriolage se produit après la production mais avant que les pièces ne passent par d'autres processus de placage ou de finition.

Sablage ou grenaillage

Les processus de grenaillage abrasif utilisent des jets à haute pression de sable ou de billes de verre pour éliminer les impuretés de surface sur le substrat. Alors que le barriolage traite toute la surface de la pièce, le sablage ou le grenaillage peut également être utilisé pour traiter des zones spécifiques. Cela crée une texture de surface lisse et propre, particulièrement noticeable dans les métaux plus tendres.

Procédés chimiques et électriques

Revêtement en poudre

Le revêtement en poudre applique une finition décorative de poudre de plastique fondu sur la surface du substrat. Le processus peut créer des surfaces brillantes, mates ou texturées qui ressemblent à de la peinture mais offrent une durabilité bien supérieure.

Noircissage à chaud

Le noircissage à chaud ajoute une couche d'oxyde noir à la surface d'un substrat par un processus à haute température qui fait passer la pièce à travers un ensemble de cuves remplies de nettoyants, de caustiques et de liquides de refroidissement. Le résultat est une finition de surface noire mate avec une haute résistance à l'abrasion. Cette finition est couramment vue sur les outils, les armes à feu et les pièces automobiles.

Électrodéposition (Electrocoating)

Également appelé e-coating, ce processus immerge de grandes pièces dans une solution de peinture époxy et utilise des particules électriquement chargées pour appliquer uniformément une couche de peinture qui aide à protéger contre la corrosion — ce qui est particulièrement utile pour les bijoux. Les e-coatings peuvent être utilisés comme couches d'apprêt pour d'autres finitions.

Galvanoplastie (Electroplating)

Le processus de placage est similaire à l'e-coating. Au lieu de peinture, cependant, une fine couche de métal est appliquée sur la surface du substrat à l'aide d'un courant électrique. Ce processus renforce la durabilité de la pièce, ainsi que sa résistance à la corrosion.

Électropolissage

L'électropolissage utilise un processus électrochimique pour lisser la surface d'un substrat métallique ion par ion, résultant en une surface lisse qui est microscopiquement sans caractéristiques.

Anodisation

Principalement utilisée pour finir les pièces en aluminium, l'anodisation utilise un processus chimique pour changer la surface du substrat en oxyde d'aluminium. Le processus non seulement protège la pièce de l'usure quotidienne, mais la rend également plus résistante aux chocs et à la corrosion. Bien que généralement incolore, la finition anodisée peut être teintée.

Passivation

Ce processus non électrique rend les pièces en acier inoxydable plus résistantes à la rouille en utilisant de l'acide pour éliminer le fer libre de la surface du substrat. Cela crée une couche protectrice inerte, ou passivée, qui est moins susceptible de corroder.

Revêtement de conversion chromate

Ce processus utilise de l'acide chromique pour recouvrir toute la surface de certains substrats métalliques, y compris l'aluminium et le zinc. Cela non seulement rend les pièces hautement résistantes à la corrosion, mais leur donne également des qualités d'auto-guérison, de sorte que si le métal devient rayé ou abrasé, la finition chromate recouvrira lentement le dommage, empêchant la corrosion de pénétrer dans les pores du métal.

Finition esthétique

Peinture

La peinture est la méthode la plus courante pour protéger les pièces en acier. Le processus comprend généralement trois couches de peintures époxy et polyester à flocons de verre conçues pour protéger l'acier de la corrosion et des dommages.

Tampographie (Pad printing)

Ce processus transfère des images 2D sur des pièces 3D à l'aide d'une plaque gravée et d'un tampon en silicone. La tampographie est couramment utilisée dans les industries industrielles et du vêtement pour imprimer des designs sur des étiquettes de vêtements, des clés USB, des stylos, des cadrans de montres et d'autres surfaces.

Sérigraphie (Screen printing)

La sérigraphie utilise un maillage et un pochoir bloquant pour transférer de l'encre sur une pièce. Une raclette ou un autre outil étale l'encre sur les ouvertures du maillage, ce qui catalyse le contact entre l'écran et la surface de la pièce, déposant ainsi l'encre.

Hydrographie

Aussi connue sous le nom d'impression par immersion, ce processus consiste à placer le substrat dans un réservoir rempli d'eau et d'un film imprimé soluble. Cela permet à la couche de finition de recouvrir complètement la surface de la pièce, ce qui est particulièrement utile pour les pièces aux géométries complexes. La finition fournie par l'hydrographie est extrêmement durable, offrant une résistance accrue aux produits chimiques et aux UV.

Choisir les bons processus pour vous

Comme le montre cette liste, il y a pas mal d'options à choisir quand il s'agit de services de finition pour les pièces métalliques. Le processus ou la combinaison de processus qui a le plus de sens dépendra bien sûr de quelques facteurs, notamment le budget, le calendrier et l'utilisation finale prévue de la pièce.

Équilibrer tous ces facteurs peut être un défi. C'est pourquoi les ingénieurs, concepteurs et entrepreneurs choisissent de s'associer à Fast Radius. Notre équipe d'experts travaille avec vous à chaque étape du processus de fabrication — de la conception, au prototypage et à l'itération, jusqu'à la post-production et l'exécution — pour garantir que chaque pièce est optimisée pour son application et soutenue par une assurance qualité.

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