1 Méthodes de recherche

1.1 Cadre de conception

L'évaluation suit un dispositif comparatif contrôlé. Toutes les pièces ont été usinées par CNC à partir d'aluminium 6061-T6 et d'acier inoxydable 304 en utilisant des paramètres de coupe identiques afin de maintenir une rugosité de base constante. Chaque pièce a ensuite été traitée selon une technique de finition spécifique dans des conditions fixes conformes aux normes industrielles (MIL-A-8625 pour l'anodisation, ASTM A380 pour le passivage).

1.2 Sources de données

Les données ont été collectées à partir de trois catégories de mesures :

• Rugosité de surface (Ra) mesurée avec un profilomètre à contact.

• Épaisseur de la couche d'oxyde mesurée par test de revêtement à courants de Foucault.

• Résistance à la corrosion évaluée dans une chambre d'essai au brouillard salin neutre avec 5 % de NaCl.

Tous les jeux de données brutes, journaux d'étalonnage et paramètres environnementaux sont inclus dans l'annexe afin de garantir une reproductibilité complète.

1.3 Outils et modèles expérimentaux

Le flux opérationnel expérimental utilisé :

• centre d'usinage CNC à 3 axes pour la production des échantillons

• Chambre de sablage avec un média de granulométrie 120

• Ligne d'anodisation à l'acide sulfurique de type II

• Bain de passivation en acier inoxydable formulé avec une chimie au citrique sans acide nitrique

• Machine de polissage à bande avec abrasifs successifs de 800 à 2000 grains

L'étalonnage de tous les instruments de mesure a suivi les recommandations du fabricant, et chaque échantillon a fait l'objet de trois mesures répétées afin de réduire les erreurs aléatoires.

2 Résultats et Analyse

2.1 Comparaison de la rugosité de surface

Tableau 1 présente les valeurs Ra après chaque procédé de finition. Le sablage a produit la surface mate la plus homogène (Ra 1,2–1,4 μm). Le polissage mécanique a atteint la valeur Ra la plus faible (0,05–0,08 μm), adaptée aux pièces réfléchissantes. L'anodisation a conservé une rugosité modérée mais amélioré significativement l'uniformité de la couche d'oxyde.

2.2 Performance de résistance à la corrosion

L'exposition au brouillard salin a montré que les échantillons anodisés ont conservé leur stabilité structurelle et colorimétrique pendant plus de 500 heures sans piqûres. Les échantillons en acier inoxydable passivés ont présenté une intégrité améliorée du film passif, réduisant la corrosion localisée de 68 % par rapport aux témoins non traités.

2.3 Stabilité visuelle et esthétique

Les mesures de décalage chromatique sous un éclairement de 500 lux ont démontré que les surfaces anodisées conservaient la teinte la plus stable. Les surfaces sablées présentaient un éblouissement minimal grâce à leurs propriétés de réflexion diffuse, ce qui soutient leur utilisation dans les boîtiers d'électronique grand public.

2.4 Comparaison avec les recherches existantes

Les performances mesurées sont conformes aux résultats antérieurs décrivant la forte tolérance à la corrosion de l'aluminium anodisé et la topographie stable du sablage (réf. 2, 3). Les données montrent en outre des améliorations quantifiables des résultats de passivation obtenus avec des formulations à base d'acide citrique, complétant ainsi les études précédentes fondées sur l'acide nitrique.

3 Discussion

3.1 Interprétation des résultats

Les différences de performance proviennent des interactions matérielles propres à chaque procédé. L'anodisation forme une couche d'oxyde poreuse structurée qui résiste aux attaques chimiques. Le sablage modifie la micro-topographie par abrasion uniforme. La passivation renforce le film passif riche en chrome sur l'acier inoxydable, réduisant ainsi sa réactivité. Le polissage mécanique réduit physiquement les aspérités par des étapes abrasives progressives.

3.2 Limites

L'évaluation porte sur deux matériaux métalliques et des paramètres de procédé spécifiques. Des variations dans la composition de l'alliage, la taille du média, la concentration en acide ou la séquence de polissage peuvent modifier les résultats. Des données supplémentaires sur la fatigue à long terme permettraient d'approfondir l'analyse.

3.3 Implications pratiques

Les fabricants peuvent utiliser ces résultats pour associer les méthodes de finition aux exigences fonctionnelles. Les composants exposés à des environnements marins bénéficient de l'anodisation ; les boîtiers destinés au grand public peuvent privilégier le sablage ; les pièces médicales de précision nécessitent généralement une passivation ; et les composants optiques dépendent d'un polissage offrant une rugosité extrêmement faible.

4 Conclusion

La comparaison met en évidence des profils de performance distincts selon quatre méthodes de finition en usinage CNC. L'anodisation offre une résistance supérieure à la corrosion, le sablage assure des textures mates uniformes, la passivation améliore la stabilité chimique de l'acier inoxydable et le polissage mécanique permet d'obtenir les niveaux de rugosité les plus faibles. Ces résultats soutiennent un choix ciblé des finitions en fonction des exigences structurelles, visuelles ou environnementales, et indiquent un potentiel de recherche complémentaire dans les procédés de finition hybrides multiphases.