Pièce prototype en aluminium 6061 traitée par sablage et oxydation

1 Méthode de recherche

1.1 Concept de conception

Le développement du prototype repose sur une évaluation systématique des effets des traitements de surface. Des échantillons d'aluminium 6061 ont été préparés avec des dimensions identiques (50×50×5 mm) et des conditions d'usinage initiales identiques afin d'assurer la reproductibilité. L'étude s'est concentrée sur la quantification de l'interaction entre le grenaillage mécanique et l'oxydation chimique.

1.2 Sources de données et matériaux

Des données expérimentales ont été recueillies à partir de traitements contrôlés en laboratoire. Des particules d'alumine de haute pureté (50–150 μm) ont été utilisées pour le sablage. L'oxydation a été réalisée dans une étuve humidifiée maintenue à 120 °C ± 2 °C. L'analyse de surface a été effectuée par MEB (Hitachi SU5000) et par profilométrie optique 3D (Bruker Contour GT). Les essais de dureté ont été réalisés avec un microduromètre Vickers sous une charge de 500 g. La résistance à la corrosion a été évaluée selon la norme ASTM B117 de brouillard salin pendant 48 heures.

1.3 Procédure expérimentale

1. Préparation de la surface : Éprouvettes dégraissées à l'acétone et séchées.

2. Sablage : Taille des particules variable (50, 100, 150 μm), pression (0,3–0,7 MPa) et durée d'exposition (30–120 s).

3. Oxydation : Chauffage en environnement contrôlé (120 °C, 50 % HR) pendant 1 à 3 heures.

4. Analyse : Images MEB prises à un grossissement de 1000× ; la rugosité mesurée en cinq points par éprouvette. Dureté mesurée en trois emplacements ; résistance à la corrosion évaluée en fonction de la surface de piqûres au fil du temps.

2 Résultats et Analyse

2.1 Morphologie de surface

Les images MEB (Figure 1) révèlent que les particules de taille moyenne (100 μm) génèrent des micro-emplacements uniformes, favorisant une formation homogène de la couche d'oxyde. Les particules plus petites produisent des cavités plus fines mais irrégulières, tandis que les particules plus grandes créent des irrégularités profondes.

Figure 1. Images MEB de surfaces d'aluminium 6061 sablées (1000×)

2.2 Analyse de la rugosité et de la dureté

Les résultats indiquent une réduction de 15 % de la rugosité de surface crête-à-vallée pour les échantillons traités avec des particules de 100 μm. Les mesures de dureté montrent une augmentation moyenne de 12 % par rapport aux échantillons non traités, ce qui confirme une meilleure résistance à l'usure.

2.3 Résistance à la corrosion

Les essais au brouillard salin démontrent une réduction de 20 % de la piqûration superficielle pour les échantillons sablés et oxydés par rapport aux témoins non traités. Cette amélioration est conforme à la formation d'une couche d'oxyde uniforme.

3 Discussion

3.1 Interprétation du mécanisme

Le sablage augmente la surface et crée des micro-indentations qui facilitent l'adhérence de la couche d'oxyde. L'oxydation à température contrôlée favorise la formation d'un film d'oxyde uniforme et dense. La combinaison du rugosissement mécanique et de l'oxydation chimique contribue à une amélioration simultanée de la dureté et de la résistance à la corrosion.

3.2 Limites

L'étude est limitée à des échantillons de laboratoire ; les résultats peuvent varier pour des composants industriels de plus grande taille. Le choix de la taille des particules se limite à l'alumine ; d'autres médias pourraient produire des textures de surface différentes.

3.3 Implications pratiques

Les paramètres optimisés de sablage-oxydation fournissent des orientations applicables pour la fabrication de prototypes aérospatiaux et automobiles. Une adoption industrielle peut améliorer la longévité et les performances des composants sans nécessiter de traitements postérieurs importants.

4 Conclusion

Le sablage avec des particules d'alumine de 100 μm suivi d'une oxydation à 120 °C pendant 2 heures améliore considérablement l'uniformité de surface, la dureté et la résistance à la corrosion des prototypes en aluminium 6061. Ces résultats éclairent le choix des traitements de surface pour les composants hautes performances et suggèrent des pistes pour un passage à la production industrielle. Des études ultérieures pourraient explorer d'autres médias de sablage et des protocoles d'oxydation prolongés.

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Traitement de surface : E galvanoplastie, zinguage, pulvérisation, oxydation, polissage, rectification par projection, passivation, traitement thermique, décapage, grenaillage, etc.

Laiton/Cuivre

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Matériau : HPb63, HPb62, HPb61, HPb59, H59, H68, H80, H90, C11000, C12000, C22000, C26000, C28000, C36000, etc.

Traitement de surface : E galvanoplastie, étamage, pulvérisation, oxydation, polissage, rectification par projection, traitement thermique, décapage, grenaillage, etc.

Plastique

Tolérance: +/- 0.01~+/-0.005 mm

Matériau : Acétal/POM/PA/Nylon/PC/PMMA/PVC/PU/Acrylique/ABS/PTFE/PEEK, etc.

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Traitement de surface

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Domaine d'application

Exposition d'usine

20+Années d'usinage CNC

Capacité d'approvisionnement : 300,000Pièces/Mois

Axe de la machinerie : 3,4,5,6

Tolérance: +/-0.01~+/-0.005mm

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FAQ

1. Êtes-vous un fabricant ou une société de négoce ?

Nous sommes une usine située à Shenzhen, en Chine, avec 20 ans d'expérience riche, couvrant 6000 mètres carrés. Installations complètes, comprenant des équipements de contrôle qualité 3D, un système ERP et 40 machines. Si nécessaire, nous pouvons vous fournir des certificats des matériaux, des rapports d'inspection de qualité des échantillons et d'autres rapports

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