Le placage métallique expliqué : types, avantages et impact sur les pièces usinées

Le placage est un processus de recouvrement de la surface d'un matériau ou d'une pièce avec un autre métal. Une fine couche de métal est formée sur la pièce par galvanoplastie avec courant électrique. Ce processus peut être utilisé pour recouvrir et protéger les métaux et d'autres matériaux. La galvanoplastie a de nombreux avantages utiles, tels que l'inhibition de la corrosion, le changement de conductivité électrique, l'amélioration de l'usure, l'amélioration de la soudabilité, la réduction de la friction, l'amélioration de la résistance à la chaleur et le durcissement des matériaux.

La galvanoplastie est la méthode de placage la plus courante. La galvanoplastie utilise le courant électrique pour dissoudre des particules de métal chargées positivement (ions) dans une solution chimique. Les ions métalliques chargés positivement sont attirés par le matériau à plaquer, qui est le côté chargé négativement du circuit. Ensuite, les pièces ou produits à plaquer sont placés dans la solution et les particules de métal dissoutes sont attirées vers la surface du matériau. La galvanoplastie peut fournir un revêtement lisse, uniforme et rapide pour le matériau plaqué, modifiant ainsi efficacement la surface du matériau. La galvanoplastie peut impliquer de nombreuses étapes et processus différents, y compris le nettoyage, le taraudage, le dépôt électrochimique, le placage par impulsions et le placage au pinceau. Plus l'objet reste longtemps dans la solution, plus le revêtement est épais.

Le placage changera la qualité et la performance du matériau, modifiant ainsi son utilisation dans l'usinage de précision. Ici, nous analysons les différents types de placage métallique et leurs effets sur les matériaux, et approfondissons comment ces processus affectent l'usinage de précision.

Procédés de placage métallique populaires incluent :

Placage au chrome

Le placage au chrome est généralement utilisé dans les produits de décoration de meubles et automobiles, mais il peut également améliorer la résistance à la corrosion, à l'abrasion et la dureté, de sorte qu'il peut être utilisé dans les applications industrielles où l'usure est considérée. L'acier est généralement chromé, ici appelé placage au chrome dur, et parfois utilisé pour restaurer les tolérances des pièces usées.

Le placage au chrome est un processus de galvanoplastie qui implique généralement l'utilisation d'acide chromique appelé chrome hexavalent. Un autre choix industriel est un bain de chrome trivalent composé principalement de sulfate de chrome ou de chlorure de chrome.

Parfois, le chromate est appliqué au revêtement de zinc pour protéger le zinc, et dans certains cas pour changer la couleur du métal, comme le revêtement de zinc vert ou noir.

Placage au nickel

Le nickel est un métal de galvanoplastie populaire, en particulier parce qu'il peut être utilisé pour le placage sans courant. Le placage au nickel recouvre souvent les produits ménagers, tels que les poignées de porte, la vaisselle et les dispositifs de douche, pour améliorer la décoration, la résistance à la friction, à la corrosion et à l'abrasion. Le nickel est généralement combiné avec le cuivre et l'aluminium, mais il peut également être utilisé sur une variété de métaux et comme revêtement de base pour le chrome.

Dans le placage sans courant, des alliages nickel-phosphore sont utilisés. Le pourcentage de phosphore dans la solution peut varier de 2 % à 14 %. Une teneur en phosphore plus élevée peut améliorer la dureté et la résistance à la corrosion. Une teneur en phosphore plus faible peut améliorer la soudabilité et les propriétés magnétiques.

Placage au cuivre

Une autre option rentable qui offre une haute conductivité électrique, le placage au cuivre est souvent utilisé comme pré-traitement pour le placage tactile pour le placage métallique ultérieur. Mais c'est aussi un métal de placage populaire pour les composants électroniques. Le placage au cuivre est un métal efficace mais peu coûteux utilisé pour la galvanoplastie.

Il existe trois types de processus de placage au cuivre : alcalin, faiblement alcalin et acide. Des niveaux d'alcalinité plus élevés offrent d'excellentes capacités de projection, mais nécessitent une densité de courant plus faible et des précautions de sécurité renforcées.

Placage à l'or

L'or est très apprécié pour sa haute résistance à l'oxydation et sa conductivité. Le placage à l'or est l'un des moyens les plus faciles d'apporter ces caractéristiques à des métaux tels que le cuivre et l'argent. Ce processus est généralement utilisé pour la décoration de bijoux et l'amélioration de la conductivité des pièces électroniques (telles que les connecteurs électriques).

Considérez la dureté et la pureté de l'or lors de la détermination de facteurs tels que le mélange de bain optimal et la durée d'immersion.

Placage à l'argent

Comme l'or, l'argent est également utilisé pour la galvanoplastie décorative, qui est décorative et améliore la conductivité. Généralement, puisque l'argent est moins cher que l'or et peut être bien plaqué avec le cuivre, l'argent peut être utilisé comme une solution de placage plus rentable.

Cependant, le placage à l'argent a ses limitations : il est sensible à l'humidité et à la corrosion électrique. Le placage à l'argent n'est pas adapté aux applications à haute humidité, car l'argent est sujet aux fissures et au décollement, ce qui peut éventuellement exposer les pièces de base.

Effet de la galvanoplastie sur les pièces usinées

La galvanoplastie est utilisée pour fournir des revêtements protecteurs, une apparence décorative ou pour modifier la performance des matériaux d'ingénierie. La galvanoplastie améliore les propriétés chimiques, physiques et mécaniques de la pièce, affectant ainsi la performance pendant le traitement. La pièce usinée galvanoplastiée peut être utilisée pour accumuler la pièce dans une taille plus petite, la rendant plus facile à traiter, et augmenter la soudabilité, la conductivité ou la réflectivité, et en même temps améliorer la résistance à l'usure et à la corrosion des pièces.

Autres méthodes de placage

En plus de la galvanoplastie courante, il existe plusieurs méthodes de placage courantes, à savoir le placage sans courant et le placage par immersion.

Placage sans courant

Le placage sans courant est une méthode de placage qui n'utilise pas de source d'alimentation externe. Le placage sans courant implique une réaction chimique qui cause la réduction des atomes de métal. Lorsque les ions métalliques (particules) sont mélangés avec l'agent réducteur, lorsqu'ils entrent en contact avec le métal catalytique (déclenchant la réaction), la solution se transforme en un solide métallique. Cela résulte en le métal étant plaqué avec une couche solide de métal plaqué.

Le placage sans courant ou autocatalytique convient aux matériaux de diverses tailles et formes, et ne nécessite pas d'électricité externe ni de bains de placage, réduisant ainsi les coûts. Cependant, le placage sans courant est plus lent que la galvanoplastie, ne peut pas former de plaques épaisses, et est plus difficile à contrôler que la galvanoplastie.

Les effets du placage sans courant sur le produit final incluent la prévention de la corrosion du métal de base, l'augmentation de la taille de la pièce, et le changement de la soudabilité, de la réflectivité et de la conductivité.

Placage par immersion

Le placage par immersion implique d'immerger un métal dans une solution d'ions métalliques d'un métal plus précieux. Les ions des métaux nobles sont plus stables, donc il y a une « force de traction » naturelle, qui peut remplacer les ions de surface des métaux moins nobles par une fine couche d'ions de métaux rares. Le placage par trempage est un processus plus lent et ne peut être utilisé qu'avec des métaux précieux tels que l'or, le platine ou l'argent.

Le placage par immersion ne sera recouvert que par un mince revêtement, et le placage par immersion a une qualité d'adhérence pauvre. Dans ce cas, le revêtement n'adhérera pas « fermement » au matériau de base.

Les effets du placage par immersion sur le produit final incluent une meilleure résistance à la corrosion, une conductivité électrique modifiée, une apparence changée, une plus grande dureté, une tolérance au couple, et une capacité de liaison améliorée.

Conclusion

Le placage métallique peut changer les propriétés des matériaux pour l'usinage de précision et changer la qualité du produit final. Comprendre les effets de la galvanoplastie sur la pièce signifie évaluer les avantages et inconvénients de la galvanoplastie et comment elle affecte le traitement. Parlez à votre fournisseur d'usinage de précision sur la façon dont la galvanoplastie affectera votre pièce et si la galvanoplastie est adaptée à votre projet.